[发明专利]一种基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法

说明书

本发明公开了一种基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法，包括以下步骤，通过图像采集设备获取滚珠丝杠法向截面图像；通过双树复小波方法对采集到的滚珠丝杠法向截面图像进行低频成分信息数据获取；利用非极大值抑制方法对滚珠丝杠法向截面图像进行图像边缘轮廓信息数据获取；获取滚珠丝杠的理论圆弧模板，并将理论圆弧模板内的信息数据与图像边缘轮廓信息数据进行相关性计算,确定滚珠丝杠两个圆弧的粗级位置；通过粗级位置找到双圆弧的区域位置信息数据，通过最小二乘法进行双圆弧圆心及半径信息数据的拟合，计算得到滚珠丝杠参数。本发明具有抗噪声干扰能力强、方便测量区间调整的特点。

技术领域

本发明涉及视觉测量技术领域，特别涉及一种基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法。

背景技术

滚珠丝杠是一种传动装置，由于其较好的纵向刚度，高传动精确性和低振动敏感等特点在精密传动领域取得了广泛的应用。滚珠丝杠的精确测量对于传动可靠性和互换性有着重要的意义。然而，现有的测量方法难以做到滚珠丝杠的原位快速测量。机器视觉的广泛应用，使得其原位测量变为了可能，然而，现有的数字图像边缘轮廓检定算法难以保证高保真的边缘信息获取。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法。本发明具有抗噪声干扰能力强、方便测量区间调整的特点，能够对滚珠丝杠参数进行快速测量。

本发明的技术方案：一种基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法，包括以下步骤：

S1：通过图像采集设备获取滚珠丝杠法向截面图像；

S2：通过双树复小波方法对采集到的滚珠丝杠法向截面图像进行低频成分信息数据获取；

S3：利用非极大值抑制方法对滚珠丝杠法向截面图像进行图像边缘轮廓信息数据获取；

S4：获取滚珠丝杠的理论圆弧模板，并将理论圆弧模板内的信息数据与图像边缘轮廓信息数据进行相关性计算,确定滚珠丝杠两个圆弧的粗级位置；

S5：通过粗级位置找到双圆弧的区域位置信息数据，通过最小二乘法进行双圆弧圆心及半径信息数据的拟合，计算得到滚珠丝杠参数。

上述的基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法中所述的步骤S3中,利用非极大值抑制方法对滚珠丝杠法向截面图像进行图像边缘轮廓信息数据获取的方法是：

a.计算每个像素点周围不同方向上的方向梯度值；

b.保留最大梯度方向信息，抑制其他方向梯度值为0。

前述的基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法中，所述的步骤4中，并将理论圆弧模板内的信息数据与图像边缘轮廓信息数据进行相关性计算的算法为：

，

其中，为像素点相关值，，为矩阵行列序号，为归一化原始设计轮廓信息模板，，为模板行列序号，为图像边缘信息，M，N为图像最大行列序号，计算完成后，相关值最大的前两个像素点即为滚珠丝杠两圆弧的粗级圆心点位置。

前述的基于双树复小波的滚珠丝杠参数视觉测量方法中，所述的步骤5中双圆弧圆心及半径的信息数据拟合的算法为：

，

其中为进行圆弧拟合的第i个像素点位置，N为拟合像素点数量，a, b,c为圆弧表达式的三个系数，圆弧拟合完毕后通过三个表达式系数进行圆心及半径信息的获取，其具体算法为：

，

，

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