[发明专利]一种基于机器视觉的喷油嘴微孔孔形智能检测系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于机器视觉的喷油嘴微孔孔形智能检测系统及方法。该系统包括电子显微镜、图像处理系统、主控系统和旋转载物台，所述电子显微镜、所述图像处理系统和所述旋转载物台分别连接所述主控系统，所述电子显微镜还与所述图像处理系统连接，用于获得所述喷油嘴微孔的一次观测图像和二次观测图像，所述图像处理系统用于处理所述一次观测图像和所述二次观测图像，并判别所述微孔是否合格和其变形区域，并将结果图像实时显示，所述主控系统用于控制所述电子显微镜的移动和所述旋转载物台的转动。本发明实现了喷油嘴微孔检测的完全自动化、智能化，解决了现有技术中人工检测效率低、劳动强度大、分类质量不均、误判率高等问题。

技术领域

本发明涉及自动化生产技术领域，更具体地说，涉及一种基于机器视觉的喷油嘴微孔孔形智能检测系统和方法。

背景技术

柴油发动机喷油嘴上有多个微小喷孔，喷孔的加工通常先采用电火花钻孔、然后再经过液体挤压研磨加工提高流量系数、改善雾化效果、提高燃油效率。但是，经过挤压研磨之后的喷孔，有时会出现喷孔变形。喷孔的孔口若变形，那么将会对燃油雾化效果产生较大影响，降低燃油效率。因此，为确保质量，需要检测经过挤压研磨之后的喷孔的孔口变形情况，喷嘴上的每个喷孔的孔形较圆、未见缺口方为合格。现有的检测方法是，将数字显微镜进行固定，被测工件放在载物台上，然后用手转动工件到每个喷孔处，利用数字显微镜对这些微孔进行放大成像于显示器上，用人眼直接根据孔口的轮廓情况判别是否合格。另外,由于球面或锥面上的各个孔的高度不一，导致在检测时有些孔并不在图像的中心根据成像原理会引起一定的桶形畸变从而引起误判。所以，这种人工检测方法效率低、劳动强度大、分类质量不均、误判率相对较大。

发明内容

针对现有技术中对喷油嘴微孔孔形检测过程中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种基于机器视觉的喷油嘴微孔孔形智能检测系统及方法，该系统能代替目前的人工检测，实现自动检测，采用机器视觉、实现智能判别，降低了误判率，提高了检测效率。为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于机器视觉的喷油嘴微孔孔形智能检测系统，该系统包括电子显微镜、图像处理系统、主控系统和用于放置所述喷油嘴的旋转载物台，所述电子显微镜、所述图像处理系统和所述旋转载物台分别连接所述主控系统，所述电子显微镜还与所述图像处理系统连接，所述电子显微镜用于获得所述喷油嘴微孔的一次观测图像R1和二次观测图像R2，并将所述一次观测图像R1和所述二次观测图像R2输送至所述图像处理系统，所述图像处理系统用于处理所述一次观测图像R1以获得一次观测图像中心位置坐标(即，电子显微镜视野中心位置坐标)(X_a,Y_a)和喷油嘴微孔中心位置坐标(X_h,Y_h),并将所述一次观测图像中心位置坐标(X_a,Y_a)和所述喷油嘴微孔中心位置坐标(X_h,Y_h)传输至所述主控系统，并且所述图像处理系统还用于处理所述二次观测图像以判别所述喷油嘴微孔是否合格和所述喷油嘴微孔的变形区域位置，并将结果图像实时显示，所述主控系统用于控制所述电子显微镜的移动使得所述喷油嘴微孔进入所述电子显微镜的视野以便所述电子显微镜获得所述喷油嘴微孔的一次观测图像R1，并根据所述一次观测图像中心位置坐标(X_a,Y_a)和所述喷油嘴微孔中心位置坐标(X_h,Y_h)二次定位所述电子显微镜沿X和Z轴方向移动以将所述显微镜视野中心位置调整至所述喷油嘴微孔中心以便所述显微镜获得所述二次观测图像R2，并且所述主控系统还用于控制所述旋转载物台转动使得所述喷油嘴的下一个微孔移至所述电子显微镜视野内。

进一步地，所述智能检测系统还包括定位机构，所述定位机构用于安装所述电子显微镜并且与所述主控系统连接以在所述主控系统的控制下移动所述电子显微镜。

进一步地，所述系统还包括壳，所述旋转载物台和所述定位机构安装在所述壳上表面，所述主控系统放置在所述壳内部。