一种基于机器视觉的砂轮修整方法及装置.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CN110517276A(43)申请公布日2019.11.29(21)申请号201910631969.1(22)申请日2019.07.12(71)申请人郑州磨料磨具磨削研究所有限公司地址450000河南省郑州市高新区梧桐街121号(72)发明人王帅李彬包华(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人崔旭东(51)Int.Cl.G06T7/12(2017.01)G06T7/60(2017.01)G06T7/62(2017.01)G06F17/50(2006.01)B24B53/017(2012.01)权利要求书3页说明书9页附图3页(54)发明名称一种基于机器视觉的砂轮修整方法及装置(57)摘要本发明涉及一种基于机器视觉的砂轮修整方法及装置，该砂轮的修整方法通过砂轮旋转时得到多处位置的轮廓线信息，将获取的轮廓线信息经过分段处理得到基础线段，以相同位置的基础线段的最大极差作为工作层的跳动，能够准确的计算出工作层跳动量，从而据此进行修整，降低了工作层跳动，提高了砂轮轮廓精度，使得修整后的砂轮具有更好的磨削效果，可用于精密磨削，有助于提高修整后的砂轮磨削性能的稳定性。CN110517276ACN110517276A权利要求书1/3页1.一种基于机器视觉的砂轮修整方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采集砂轮旋转时的一组原始图像，每幅原始图像包含一条与砂轮转轴共面的轮廓线的信息；对各幅原始图像进行预处理得到表示所述轮廓线的像素边缘点；2)根据所述像素边缘点的曲率变化对轮廓线进行分割，得到N条基础线段，基础线段为直线段和/或圆弧段；3)若基础线段包括直线段，则对各直线段中像素边缘点进行直线拟合，所有图像中表示轮廓线上相同部分的直线为一组，计算拟合后各组直线的极差；若基础线段包括圆弧段，则对各圆弧段中像素边缘点段进行圆拟合，所有图像中表示轮廓线上相同部分的圆弧为一组，计算拟合后各组圆弧的极差；所述极差为最外层基础线段与最内层基础线段的差；4)当像素边缘点仅分割为直线段时，取各组直线的极差的极大值作为修整量对砂轮工作层进行修整；当像素边缘点仅分割为圆弧段时，取各组圆弧的极差的极大值作为修整量对砂轮工作层进行修整；当像素边缘点分割为直线段和圆弧段时，取各组直线和圆弧的极差的极大值作为修整量对砂轮工作层进行修整。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的砂轮修整方法，其特征在于，所述预处理为：1)对各幅原始图像进行灰度化处理，得到每个像素的灰度值，生成灰度图；2)以灰度图的左下角的像素点为坐标原点建立坐标系，其中X正方向水平向右，根据Matlab中集成的Canny算子提取各灰度图的像素边缘点。3.根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的砂轮修整方法，其特征在于，任一组直线的极差计算过程如下：1)获取该组中每一条直线的起始点坐标和终止点坐标，直线11：起始点P11(xl11,yl11)，终止点P′11(x′l11,y′l11)；直线21：起始点P21(xl21,yl21)，终止点P′21(x′l21,y′l21)；……直线N1：起始点PN1(xlN1,ylN1)，终止点P′N1(x′lN1,y′lN1)；其中，N为原始图像的编号；2)令xrange1＝max{xl11,xl21,......,xlN1}x′range1＝min{x′l11,x′l21,......,x′lN1}过(xrange1,0)做垂直于X轴的直线L1，则直线L1与该组中每一条直线均有1个交点，这些交点的集合记为：I1＝{(x1N,y1N)|y1N＝knxrange1+bn}I1中每个交点(x1N,y1N)与(x11,y11)的距离为：其中，n＝N+1；过(x′range1,0)做垂直于X轴的直线L2，则直线L2与该组中每条直线均有1个交点，这些交点的集合记为：I′1＝{(x1N,y1N)|y1N＝knx′range1+bn}I1′中每个交点(x1N,y1N)与(x11,y11)的距离为：其中，n＝N+1；2CN110517276A权利要求书2/3页3)计算该组直线的极差为：4.根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的砂轮修整方法，其特征在于，任一组圆弧的极差计算过程如下：1)由最小二乘圆拟合得到该组中每一段圆弧的半径，记为：R1＝{r11,r21,......,rN1}，其中，N为原始图像的编号；2)计算每一段圆弧与第一段圆弧的半径差值：KN1＝rN1-r11；3)计算该组圆弧的极差为：DI1＝maxKN1-minKN1。5.一种基于机器视觉的砂轮修整装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：1)采集砂轮旋转时的