[发明专利]飞机表面螺栓拧紧检测方法

权利要求书

1.飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，通过系统以螺栓组为整体建立其局部特征样本，首先提取螺栓组内各螺栓的圆形轮廓，以圆形轮廓中心点之间的相对位置关系构建特征样本；系统运行时，系统在拍到的图像范围内匹配此样本特征，匹配成功后，截取其局部区域并保存用于螺栓拧紧状态检测，具体包括如下步骤：

S1：系统初始化，包括对样本图像的特征识别预处理，作为检测螺栓组位置的特征样本，以及各检测参数的初始化；

S2：实时采集图像，采用CCD采集图像，图像分辨率为1920X1080；

S3：滤波，采用中值滤波，过滤到杂波；

S4：二值化处理图像；

S5：提取轮廓；

S6：识别螺栓组位置；

S7：计算螺栓组中心点；提取螺栓中心；

S8：计算螺栓组各子螺栓的位置；

S9：截取待检测螺栓局部区域；

S10：根据象限平均值计算拧紧状态是否符合并计算各象限平均值；若1，3象限的平均值均小于2，4象限的平均值，则判断拧紧，反之，未拧紧；

S11：重复步骤S8至S10，直到所有螺栓检测完毕；

S12：检测完成，输出结果。

2.根据权利要求1所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述S9～S12具体执行条件为：每个所述螺栓组包括12个螺栓绕中心点均匀分布而成，对于其拧紧状态检测，依次检测每个螺栓拧紧状态，首先截取每个螺栓局部区域，将其分为四个象限，四象限像素平均值二四象限均大于一二象限则拧紧状态合格，反之不合格；直到所有螺栓检测完成。

3.根据权利要求2所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述S4步骤中，图像二值化处理：对于采集的灰度图像，设定阈值T=200，p为对应点的像素值，公式：

。

4.根据权利要求3所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述S5步骤中，提取轮廓具体为soble算子提取边缘；Sobel算子主要用于边缘检测，包括水平和垂直模板；将模板与图像卷积以获得梯度近似值；采用权值的自适应算法，以此来增强图像的抗噪能力。

5.根据权利要求4所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述S5步骤中，具体计算方式为：

水平横向模板：

；

水平纵向模板：

；

图像的每一个像素的梯度的大小：

而后可用如下公式估算梯度方向大小：

通过G和P作为边界选取条件，设定P为1，G为1。

6.根据权利要求5所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述S6步骤中，定位螺栓拧紧检测部位采用特征检测匹配方法，该方法通过建立螺栓局部特征值匹配待检测螺栓相应位置；采用该方法解决目标的旋转、缩放、平移（RST）、图像仿射/投影变换、光照影响、目标遮挡、杂物场景、噪声。

7.根据权利要求6所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述S7步骤中，螺栓组中心点坐标为：

。

8.根据权利要求7所述的飞机表面螺栓拧紧检测方法，其特征在于，所述系统操作步骤：

S01：系统上电，等待初始化完成，界面显示自检成功；

S02：CCD采集实时图像，系统计算后反馈结果；

S03：由S02反馈的结果为合格时，系统正常运行，执行检测。