一种螺纹连接旋转松动角度的测量方法、装置及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114155218A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111423030.X(22)申请日2021.11.26(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人丁晓宇张天龙(74)专利代理机构北京弘权知识产权代理有限公司11363代理人逯长明许伟群(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/33(2017.01)G06T7/60(2017.01)权利要求书4页说明书16页附图4页(54)发明名称一种螺纹连接旋转松动角度的测量方法、装置及系统(57)摘要本申请公开一种螺纹连接旋转松动角度的测量方法、装置及系统，包括图像采集装置和振动测试装置，通过振动测试装置对待测试螺纹连接结构进行振动测试；通过图像采集装置，采集处于振动测试状态下的待测试螺纹连接结构的视频或图像序列；选定基准图像，获取待配准图像；分别提取基准图像和待配准图像中特征点；确定特征点对；计算待测试螺纹连接结构的旋转中心坐标；根据旋转中心坐标以及特征点对，计算待测试螺纹连接结构在目标时刻相对于基准时刻的旋转松动角度。本申请通过图像采集装置采集处于振动测试状态下的待测试螺纹连接结构的图像，然后利用图像处理方法，计算待测试螺纹连接结构在任意两个时刻的旋转松动角度。CN114155218ACN114155218A权利要求书1/4页1.一种螺纹连接旋转松动角度的测量方法，其特征在于，包括图像采集装置和振动测试装置，所述振动测试装置包括支撑板、连接板、驱动机构和第一压力传感器；所述连接板放置于所述支撑板上，并通过待测试螺纹连接结构固定连接，所述驱动机构与所述连接板的一端连接，所述驱动机构用于向所述连接板周期性施加测试方向上的驱动力；所述第一压力传感器设置于所述待测试螺纹连接结构与所述支撑板或所述连接板之间，用于监测所述待测试螺纹连接结构的预紧力；通过所述振动测试装置对所述待测试螺纹连接结构进行振动测试；通过所述图像采集装置，采集处于振动测试状态下的所述待测试螺纹连接结构的视频或图像序列；对所述视频或图像序列进行图像处理，获得所述待测试螺纹连接结构在任一时刻相对于基准时刻的旋转松动角度。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，通过所述图像采集装置，沿着与所述待测试螺纹连接结构的螺纹轴线平行方向对所述待测试螺纹连接结构进行拍摄，使采集的视频或图像序列中包括所述待测试螺纹连接结构的内螺纹件的端面或者外螺纹件的头部的端面。3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括：获得所述待测试螺纹连接结构在多个不同时刻相对于基准时刻的旋转松动角度；根据所述待测试螺纹连接结构在多个不同时刻相对于基准时刻的旋转松动角度，生成所述待测试螺纹连接结构的旋转松动角度变化曲线。4.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，对所述视频或图像序列进行图像处理，获得所述待测试螺纹连接结构在任一时刻相对于基准时刻的旋转松动角度，包括：选定基准图像，所述基准图像为所述视频或图像序列中基准时刻对应的图像；获取待配准图像，所述待配准图像为所述视频或图像序列中目标时刻对应的图像，其中，所述目标时刻与所述基准时刻为不同时刻；分别提取所述基准图像和所述待配准图像中特征点；确定特征点对，每组所述特征点对包括第一特征点，以及与所述第一特征点匹配的第二特征点，其中，所述第一特征点为所述待配准图像中的特征点，所述第二特征点为所述基准图像中的特征点；计算所述待测试螺纹连接结构的旋转中心坐标；根据所述旋转中心坐标以及所述特征点对，计算所述待测试螺纹连接结构在目标时刻相对于基准时刻的旋转松动角度。5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述基准图像和所述待配准图像中特征点均位于所述待测试螺纹连接结构的内螺纹件的端面或者外螺纹件的头部的端面上。6.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于，所述分别提取所述基准图像和所述待配准图像中特征点，包括：根据Hessian矩阵行列式，计算所述基准图像和所述待配准图像中局部极值点；如果所述局部极值点高于预设极值点阈值，则确定所述局部极值点对应的像素点为特征点。7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述根据所述Hessian矩阵行列式，计2CN114155218A权利要求书2/4页算所述基准图像和所述待配准图像中局部极值点，包括：分别获得所述基准图像和所述待配准图像的积分图像，其中，所述积分图像满足如下第一关系式，所述第一关系式为：其中，I∑(x，y)表示积分图像，I(x，y)表示像素坐标(x，y)的灰度值；根据所述第一关系式和盒子滤波器，得到第二关系式，所述第二关系式为：其中，所述基准图像和所述待配准图像