[发明专利]一种图像法螺纹牙型角求解方法

说明书

本发明公开了一种图像法螺纹牙型角求解方法，具体包括如下步骤：步骤1，求取螺纹图像中的平均行号；步骤2，根据步骤1求得的平均行号获得螺纹图像像素值的行列坐标；步骤3，根据步骤2所得的行列坐标求得螺纹图像牙廓的牙根行行号和牙顶行行号；步骤4，以步骤3所得的行号遍历螺纹图像，获得螺纹牙型边界点的行列坐标；步骤5，根据步骤4所得的行列坐标求得螺纹牙廓的牙型角α₁、α₁’。本发明解决了目前图像法测量螺纹时难以有效求解牙型角的问题。

技术领域

本发明属于螺纹测量技术领域，涉及一种图像法螺纹牙型角求解方法。

背景技术

螺纹牙型角(或牙侧角)的测量一直十分繁琐，采用工具显微镜等仪器测量时不仅要按螺旋升角反复调整立柱，有时还要经过计算，效率十分低下。机器视觉等图像法测量螺纹具有效率高、可实现在线检测的特点，是当前螺纹实现高效测量的趋势。螺纹的牙顶和牙根在螺纹设计中不是工作表面，制造时没有较高制造精度要求，不能作为螺纹牙型角求解依据，而螺纹牙侧由于在正投影中受到延伸螺旋面影响，投影时会发生牙形失真现象，致使螺纹牙型角求解十分困难。由于螺纹牙侧边是螺纹工作表面，因此，螺纹牙型角求解方法除了要考虑必须以螺纹牙侧作为求解依据外，还必须便于牙形失真补偿量的修正。以螺纹相邻牙侧边拟合直线的几何方法(以下简称拟合法)求解牙型角，虽然在理论上可以求解出牙型角，但是当螺纹牙侧边有毛刺或油污时，往往不能正确得出结果。因此，对图像法螺纹测量找到一种能实用的螺纹牙型角求解方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像法螺纹牙型角求解方法，解决了目前图像法测量螺纹时难以有效求解牙型角的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种图像法螺纹牙型角求解方法，具体包括如下步骤：

步骤1，求取螺纹图像中的平均行号；

步骤2，根据步骤1求得的平均行号获得螺纹图像像素值的行列坐标；

步骤3，根据步骤2所得的行列坐标求得螺纹图像牙廓的牙根行行号和牙顶行行号；

步骤4，以步骤3所得的行号遍历螺纹图像，获得螺纹牙型边界点的行列坐标；

步骤5，根据步骤4所得的行列坐标求得螺纹牙廓的牙型角α₁、α₁’。

本发明的特点还在于，

步骤1的具体过程如下：

获取螺纹图像，并对所获取的螺纹图像进行二值化，设像素点A、B为螺纹图像中像素值由黑至白的临界像素点，像素点A′和B′为图像中像素值由白至黑的临界像素点，当以螺纹图像中部无像素值变化的黑色像素行i_o为界限，对行号小于i_o的行用行中临界像素点数目值最大为目标逐行遍历图像，得到螺纹上部区域中像素值变化数最多的最小行号i_t和最大行号i_b，取二者平均行号i，即

式(5)中，i_t为行号小于i_o，且行中临界像素点最多的最小行行号；i_b为行号大于i_o，且行中临界像素点最多的最大行行号；i为图像上部区域平均行号；

对行号大于i_o的行，用同样目标遍历图像，得到螺纹下部区域中像素值变化最多的最大行号i’_b和最小行号i’_t，求得平均值：

式(6)中，i’_t为行号大于i_o，且行中临界像素点最多的最小行行号，i’_b为行号大于i_o，且行中临界像素点最多的最大行行号。