内螺纹小径测量方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115507761A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202110692263.3(22)申请日2021.06.22(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人刘大猛胡香敏(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师侯天印郝博(51)Int.Cl.G01B11/12(2006.01)G06V10/762(2022.01)G06T5/00(2006.01)G06T7/136(2017.01)G06T7/62(2017.01)权利要求书2页说明书14页附图9页(54)发明名称内螺纹小径测量方法及装置(57)摘要本发明公开了一种内螺纹小径测量方法及装置，该方法包括将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用内孔展开镜按照预设拍照条件拍摄待测内螺纹的内孔展开图；对内孔展开图进行二值化，确定初始二值轮廓图像；对初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。本发明通过对二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，以形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，基于螺纹的像素半径利用标准螺纹件的像素半径及实际半径，实现内螺纹小径测量，提高测量内螺纹小径的准确性。CN115507761ACN115507761A权利要求书1/2页1.一种内螺纹小径测量方法，其特征在于，包括：将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；对拍摄的待测内螺纹的内孔展开图进行二值化，确定待测内螺纹的初始二值轮廓图像；对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的初始像素螺纹图；根据按照像素半径大小排序后的像素螺纹图中螺纹的像素半径及标定后标准螺纹件的像素半径及实际半径，确定待测内螺纹的实际半径。2.如权利要求1所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，还包括：利用骨架提取对初始二值轮廓图像进行细化，确定二值轮廓图像；对待测内螺纹的初始二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，包括：对待测内螺纹的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图。3.如权利要求2所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，还包括：对二值轮廓图像进行轮廓降噪处理，确定轮廓降噪后的二值轮廓图像；对待测内螺纹的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，包括：对待测内螺纹轮廓降噪后的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图。4.如权利要求3所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，对二值轮廓图像进行轮廓降噪处理，确定轮廓降噪后的二值轮廓图像，包括：以二值轮廓图像的图像中心像素为原点建立极坐标系，确定轮廓像素点的邻域矩阵，以及轮廓像素点的方向角对应的卷积核；确定轮廓像素点的领域矩阵与轮廓像素点的方向角对应的卷积核的实际卷积结果；在实际卷积结果小于剔除阈值时，将轮廓像素点作为噪声剔除；剔除阈值为轮廓像素点方向角对应的卷积核与全一矩阵的卷积结果的预设比例。5.如权利要求4所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，对待测内螺纹轮廓降噪后的二值轮廓图像的轮廓像素点进行聚类，形成包含不同像素半径大小螺纹的像素螺纹图，包括：根据轮廓降噪后的二值轮廓图像中轮廓像素点的方向角及像素半径，以及标定后的像素半径矫正参数，对轮廓像素点的像素半径进行更新，以确定轮廓像素点更新后的像素半径；在与轮廓像素点更新后的像素半径最接近螺纹的像素半径与轮廓像素点更新后的像素半径的像素半径差值小于初始像素半径差时，将轮廓像素点作为与轮廓像素点更新后的像素半径最接近螺纹的轮廓像素点，同时更新初始像素半径差为像素半径差值；在初始像素半径差不小于标定后的像素半径矫正参数的预设比例时，将轮廓像素点作为新螺纹的像素点，将轮廓像素点更新后的像素半径作为新螺纹的像素半径。2CN115507761A权利要求书2/2页6.如权利要求5所述的内螺纹小径测量方法，其特征在于，标定像素半径矫正参数包括：利用标准螺纹件的像素螺纹图包含螺纹的像素半径与圈数进行多项式拟合，确定半径圈数关系函数；半径圈数关系函数反映螺纹的像素半径与圈数之间的关系；将半径圈数关系函数的导数作为标定后的像素半径矫正参数。7.一种内螺纹小径测量装置，其特征在于，包括：拍摄模块，用于将待测内螺纹固定设置于工位预设位置，利用设置在待测内螺纹的螺纹孔正上方预设高度的内孔展开镜拍摄待测内螺纹的内孔展开图；二值化模