CN104567714A - 便携式非接触圆度测量仪器 - Google Patents

Abstract

一种便携式非接触圆度测量仪器，它是通过CCD采集被测钢管端面图像，利用DSP图像处理算法测出圆度。该仪器成本较低，操作简便，适合于非接触现场高精度圆度测量。

Description

便携式非接触圆度测量仪器

技术领域：

本发明涉及一种非接触圆度测量装置，具体地说是一种便携式非接触圆度测量仪器。

背景技术：

在钢管生产和使用过程中，需要进行圆度测量。目前大多数工厂采用卡尺人工测量，很难找准直径的最大值和最小值。专利201120256720.6公开了一种钢管圆度测量仪，用工作台旋转光栅尺测钢管位移，该方法需要围绕钢管机械转动一周，长期使用会磨损影响测量精度。专利201120049924.2公开了一种大口径直缝焊管管端椭圆度和直径测量装置，该装置采用丝杠驱动激光位移传感器测量钢管圆截面，由于机械扫描运动会引起测量误差。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种便携式非接触圆度测量仪器。该仪器采用CCD和单片DSP微处理器进行非接触测量，测量精度高，操作简便，便于携带。

本发明的技术方案：

一种便携式非接触圆度测量仪器，在其外壳上装有激光管，一侧嵌有液晶屏，另一侧固定CCD，外壳内部有DSP图像处理器，激光入射到被测钢管端面上形成光点，DSP图像处理器计算被测钢管圆度大小。

激光管发出多条分布线激光，入射到端面形成光点，CCD采集被测钢管光点图像，DSP图像处理器对图像进行处理，计算被测钢管的圆度。

DSP图像处理器可采用TMS320DM642芯片，利用灰度重心算法计算光斑中心坐标，再计算圆度大小。

本仪器的测量结果还可通过有线或无线方式传输到数据存储器或数据库中。

本发明的有益效果是：与已有技术相比，本发明是一种基于CCD和DSP的便携式非接触测量仪器，采用通常的图像处理程序，算法简单，测量精度高，操作简便，携带方便，成本非常有限。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1激光管，2CCD,3DSP图像处理器，4液晶屏，5外壳，6被测钢管。

具体实施方式：

如图1所示，便携式非接触圆度测量仪器。包括1激光管，2CCD,3DSP图像处理器，

4液晶屏，5外壳，6被测钢管。

所述的激光管1发出多条分布线激光，固定在外壳5上。

所述的DSP图像处理器3可以采用基于TMS320DM642芯片的嵌入式DSP，测量结果显示在小尺寸液晶屏4上，便于测量装置仪器化。测量结果还可通过DSP的串行通信接口以有线或无线方式传输到数据存储器或数据库中，如接串口USB模块可记录在U盘文件上，接串口SD模块可记录在SD卡文件上，接串口无线模块可与服务器数据库无线连接，也可以通过DSP的网络接口连接到网上。

激光管1发出650nm波长的光，入射到被测钢管端面上形成光点，CCD2采集光点图像，DSP图像处理器3计算被测钢管6圆度大小。测量原理如下：

如图1所示，光点在图像上的位置计算采用灰度重心公式：

$x_c=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i_0}^{i_f}{\mathrm{\Σ}}_{j_0}^{j_f}j(T-f_{\mathrm{ij}})}{{\mathrm{\Σ}}_{i_0}^{i_f}{\mathrm{\Σ}}_{j_0}^{j_f}(T-f_{\mathrm{ij}})}$

$y_c=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i_0}^{i_f}{\mathrm{\Σ}}_{j_0}^{j_f}i(T-f_{\mathrm{ij}})}{{\mathrm{\Σ}}_{i_0}^{i_f}{\mathrm{\Σ}}_{j_0}^{j_f}(T-f_{\mathrm{ij}})}$

式中T是光点图像灰度阈值，f是各像素点的灰度值，x和y是光点灰度中心坐标。

钢管圆度由已确定的各光点坐标经曲线拟合计算出来。

灰度重心算法精度是0.02像素，如图像处理***中每像素对应0.1毫米，本装置光点坐标测量精度为0.002毫米。

Claims (3)

1.一种便携式非接触圆度测量仪器，其特征是：外壳（5）上装有激光管（1），一侧嵌有液晶屏（4），另一侧固定CCD（2），外壳（5）内部有DSP图像处理器（3），激光入射到被测钢管（6）端面上形成光点，DSP图像处理器（3）计算被测钢管（6）圆度大小。

2.根据权利要求1所述的一种便携式非接触圆度测量仪器，其特征在于：测量结果还可通过有线或无线方式传输到数据存储器或数据库中。

3.根据权利要求1所述的一种便携式非接触圆度测量仪器，其特征在于：激光管发出多条分布线激光，入射到端面形成光点。