[发明专利]一种边缘点提取方法及齿轮高精度视觉测量系统

说明书

本发明提供了一种边缘点提取方法及齿轮高精度视觉测量系统。本发明的齿轮测量系统包括：第一视觉子系统、第二视觉子系统、服务器和机台子系统，其中所述第一视觉子系统能够沿着所述齿轮的轴线方向获取被测齿轮的第一图像；所述第二视觉子系统能够沿着垂直于所述齿轮的轴线方向获取被测齿轮的第二图像；所述服务器能够对所述第一图像和第二图像进行处理，以测量被测齿轮的外形参数；所述机台子系统能够把被测齿轮送到适合采集图像的指定位置；所述服务器使用本发明的边缘点提取方法提取边缘点。本发明的系统可以方便快捷且准确地进行齿轮视觉测量，提高了测量精度，改善了环境适应性。

技术领域

本发明涉及非接触式工件测量领域，尤其涉及一种齿轮视觉测量系统。

背景技术

工业齿轮广泛运用在机械传动中和生产设备中。齿轮的精度影响着机械设备的使用性能和工作寿命。

随着市场需求的不断提高，越来越多的企业要求对齿轮进行全检。现有技术中的三坐标的检测精度虽然满足要求，但是检测时间很长，采点少的需要几分钟，全面扫描的需要几十分钟，无法满足全检的要求。传统的齿轮生产完成后通常由人工进行全检，流水线作业工作强度大，工人易受工作环境和心理等因素的影响导致齿轮的测量出现偏差，降低了生产效率。

视觉检测是实现生产制造智能化的有效途径，能实现机械产业生产的转型升级。现有技术已经能够运用机器视觉和图像处理的技术到齿轮几何参数检测上，从而实现了非接触测量。

申请号为201710968282.8、发明名称为“一种基于机器视觉回转体工件检测方法”的中国发明专利申请公开了一种回转体工件的检测方法，利用500万像素的CMOS面阵相机对回转体工件进行静态拍摄。虽然该发明技术在工件尺寸较小(最大直径小于25mm)、形状规则(如为圆柱型，或为圆环型)、精度要求不高(0.05mm)的情况下具有较好效果，但是对于齿轮这种精度要求很高(0.02mm)、外圈有齿顶齿根、直径范围较大(200mm-350mm)的工件来讲，使得该发明的技术难以实施，这就需要一种环境适应性更强、精度更高的视觉测量技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以方便快捷且准确的齿轮视觉测量系统，提高测量精度，改善环境适应性。

本发明的技术方案如下。

本发明一方面提供了一种边缘点提取方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取待处理的灰度图像；

步骤S2，对所述灰度图像进行阈值分割，提取感兴趣区域；

步骤S3，对所述感兴趣区域进行开闭运算，并进行连通，选择其中面积最大的区域；

步骤S4，对所述步骤S3选择的区域求最小外接矩形；

步骤S5，在所述最小外接矩形的一侧边界创建测量区域，使得图像中物体的真实边缘位于所述测量区域内；

步骤S6，在所述测量区域内提取边缘点。

优选地，所述方法还包括以下步骤：步骤S0，采集原始灰度图像，并将其分割为多个块，取其中的一个块作为待处理的灰度图像。

优选地，所述步骤S5中通过绘制测量矩形建立所述测量区域，所述测量矩形基本垂直于所述边界。

优选地，所述步骤S6使用亚边缘检测算法提取边缘点。

本发明另一方面提供了一种齿轮测量系统，包括第一视觉子系统、第二视觉子系统、服务器和机台子系统，其中

所述第一视觉子系统能够沿着所述齿轮的轴线方向获取被测齿轮的第一图像；

所述第二视觉子系统能够沿着垂直于所述齿轮的轴线方向获取被测齿轮的第二图像；