一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置及方法.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CN106941605A(43)申请公布日2017.07.11(21)申请号201710284928.0B24B53/08(2006.01)(22)申请日2017.04.27(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人鲁艳军李烈军梁铸强丁广全李冠强杨林丰陈立志(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍(51)Int.Cl.H04N7/18(2006.01)H04N5/232(2006.01)H04N5/225(2006.01)G06T17/05(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置及方法(57)摘要本发明公开了一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，包括：图像采集装置，用于拍摄砂轮表面微磨粒出刃的三维形貌图像；图像与机器视觉处理系统，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来；CNC集成控制系统，用于根据磨粒三维点云形貌观察磨粒出刃状况，自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，从而实现砂轮修锐修整的在线监控与智能控制。本发明还提供了一种砂轮修锐修整的图像视觉监控方法。本发明采用高清CCD摄像头及图像与机器视觉处理系统，对砂轮表面磨粒出刃形貌进行特征提取与三维点云形貌重建，还原磨粒出刃状态，再反馈给机床CNC控制系统，自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，实现砂轮修锐修整的在线监控与智能控制。CN106941605ACN106941605A权利要求书1/1页1.一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，其特征在于，包括：图像采集装置，用于拍摄金刚石砂轮（1）表面的微磨粒出刃的形貌图像（4）；图像与机器视觉处理系统（5），用于将拍摄的微磨粒出刃的形貌图像（4）进行图像处理，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来；CNC集成控制系统（7），用于根据磨粒三维点云形貌观察磨粒出刃状况（6），自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，从而实现砂轮修锐修整的在线监控与智能控制。2.根据权利要求1所述的砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，其特征在于：所述的图像采集装置采用CCD高清摄像头（3）。3.根据权利要求1所述的砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，其特征在于：所述的图像与机器视觉处理系统（5）采用MATLAB软件从CCD拍摄的图像中提取磨粒三维形貌特征值，观察砂轮表面的磨粒出刃状况（6）。4.一种基于权利要求1至3中任一项所述装置的砂轮修锐修整的图像视觉监控方法，包括步骤：步骤（1）、拍摄金刚石砂轮（1）表面的微磨粒出刃的形貌图像（4）；步骤（2）、将拍摄的微磨粒出刃的形貌图像（4）进行图像处理，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来；步骤（3）、根据磨粒三维点云形貌观察磨粒出刃状况（6），自适应调节砂轮修锐修整工艺参数，从而实现砂轮修锐修整的在线监控与智能控制。5.根据权利要求4所述的砂轮修锐修整的图像视觉监控方法，其特征在于，所述步骤（2）具体包括：步骤（21）、对所拍摄的金刚石砂轮（1）表面的微磨粒出刃的形貌图像（4）进行拼接与重构，展现砂轮表面三维空间形貌；步骤（22）、根据所重构的砂轮表面三维空间形貌中金刚石磨粒（8）与结合剂（9）的灰度值不同，调整上阈值与下阈值，使金刚石磨粒（8）与结合剂（9）进行色素的区分，从而区分金刚石磨粒（8）与结合剂（9）的三维点云形貌，展现出金刚石砂轮（1）表面的微磨粒出刃状况（6）。6.根据权利要求4所述的砂轮修锐修整的图像视觉监控方法，其特征在于，所述的步骤（2）采用MATLAB软件对拍摄的微磨粒出刃形貌图像（4）进行图像处理，通过三维重构方法将磨粒三维点云形貌展现出来。7.根据权利要求4所述的砂轮修锐修整的图像视觉监控方法，其特征在于，所述磨削工艺参数包括金刚石砂轮（1）的转速、进给深度、进给速度。2CN106941605A说明书1/3页一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置及方法技术领域[0001]本发明涉及精密磨削制造砂轮修锐修整领域，尤其涉及一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置及方法。背景技术[0002]砂轮修锐修整时精密/超精密加工技术的关键，如何高效对砂轮修锐修整进行在位/在线监控一直是产业化的技术瓶颈。一般情况下，砂轮表面磨粒出刃状态需要采用扫描电镜或白光干涉仪等离线检测方式判断砂轮表面磨粒出刃是否充分，使得砂轮修锐修整效率低下，而且不易掌握砂轮表面修锐修整情况。因此，本发明提出一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置，并结合图像处理与机器视觉处理技术，对砂轮进行在线修锐修整的监控。发明内容[0003]本发明的目的在于克服现有技术砂轮修锐修整效率低下且修整精度不高的问题，本发明提供一种砂轮修锐修整的图像视觉监控装置及方法