CN110332898A - 轮毂内径的检测***及方法 - Google Patents

轮毂内径的检测***及方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种轮毂内径的检测***及方法，属于机器视觉技术领域，该***包括：设置于支架上的电器柜、与电器柜相连的电机以及电机带动的旋转轴；与旋转轴相连的采集装置，采集装置伸入待检测轮毂的内径中用于采集待检测轮毂的内径的图像数据；并将图像数据发送至处理装置；设置于支架上、且嵌套在旋转轴之外的支撑组件，支撑组件用于支撑待检测轮毂；处理装置，用于获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于全周的图像数据确定待检测轮毂的内径的测量参数；根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格；由于旋转轴带动采集装置采集轮毂内径全周的图像数据，对整个轮毂内径进行全方位检测，因此可以提高检测轮毂内径的精确度。

Description

轮毂内径的检测***及方法
技术领域
本申请涉及一种轮毂内径的检测***及方法，属于机器视觉技术领域。
背景技术
轮毂是轮胎内廓支撑轮胎圆桶形、中心装在车轴上的金属部件。轮毂与车轴的连接部位即轮毂的中心孔，其直径和圆度作为轮毂的关键参数，对车辆行驶的舒适性和安全性有着重要的影响。
现有的轮毂内径的检测方法为点激光测量法。但是，该检测方法易受干扰、且精度不高。
发明内容
本申请提供了一种轮毂内径的检测***及方法，可以解决现有的轮毂内径的检测方法易受干扰且精度不高的问题。本申请提供如下技术方案：
第一方面，提供一种轮毂内径的检测***，所述***包括：
支架；
设置于所述支架上的电器柜、与所述电器柜相连的电机以及所述电机带动的旋转轴；
与所述旋转轴相连的采集装置，所述采集装置伸入待检测轮毂的内径中，用于采集所述待检测轮毂的内径的图像数据；并将所述图像数据发送至处理装置；
设置于所述支架上、且嵌套在所述旋转轴之外的支撑组件，所述支撑组件用于支撑所述待检测轮毂；
所述处理装置，用于获取并处理所述采集装置采集的所述待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数；根据所述测量参数确定所述待检测轮毂的内径是否合格。
可选地，所述采集装置包括激光发射装置和图像采集装置；
所述激光发射装置，用于向所述待检测轮毂的内径上投射激光；
所述图像采集装置，用于采集投射激光后的待检测轮毂的内径的图像数据；并将所述图像数据发送至所述处理装置。
可选地，所述处理装置，用于：
接收所述采集装置发送的所述待检测轮毂的图像数据；
将所述图像数据转变为数字化信号；
在以所述采集装置的位置为参考位置的坐标系内，使用数字化信号基于激光三角测量法拟合所述待检测轮毂的内径的实际圆柱形；
获取所述实际圆柱形指示的测量参数。
可选地，所述处理装置，用于：
对所述实际圆柱形进行降噪处理；
获取降噪处理后的实际圆柱形指示的测量参数。
可选地，所述测量参数包括：所述待检测轮毂的内径的中心孔直径、圆度、高度和/或垂直度。
可选地，所述***还包括：标定件；所述标定件为环形，且包括多组内径不同的锯齿结构；所述标定件在标定过程中放置在所述支撑组件上；
所述采集装置，用于采集所述标定件的标定图像数据；并将所述标定图像数据发送至所述处理装置；
所述处理装置，用于获取所述标定图像数据；使用所述标定图像数据基于激光三角测量法拟合所述标定件的标定圆柱形；获取所述标定圆柱形的中心轴，得到所述采集装置的旋转中心轴。
可选地，所述***还包括：机械手；
所述机械手，用于将所述待检测轮毂放置在所述支撑组件上。
可选地，所述处理组件，用于：
将所述测量参数与标准参数进行比较；
在所述测量参数与所述标准参数之差在预定范围内时，确定所述待检测轮毂的内径合格；
在所述测量参数与所述标准参数之差不属于预定范围内时，确定所述待检测轮毂的内径不合格。
第二方面，提供一种轮毂内径的检测方法，应用于第一方面提供的轮毂内径的检测***中，所述方法包括：
获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；
基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数；
根据所述测量参数确定所述待检测轮毂的内径是否合格。
可选地，所述基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数，包括：
收所述采集装置发送的所述待检测轮毂的图像数据；
将所述图像数据转变为数字化信号；
在以所述采集装置的位置为参考位置的坐标系内，使用数字化信号基于激光三角测量法拟合所述待检测轮毂的内径的实际圆柱形；
获取所述实际圆柱形指示的测量参数。
本申请的有益效果在于：通过设置支架；设置于支架上的电器柜、与电器柜相连的电机以及电机带动的旋转轴；与旋转轴相连的采集装置，采集装置伸入待检测轮毂的内径中，用于采集待检测轮毂的内径的图像数据；并将图像数据发送至处理装置；设置于支架上、且嵌套在旋转轴之外的支撑组件，支撑组件用于支撑待检测轮毂；处理装置，用于获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于全周的图像数据确定待检测轮毂的内径的测量参数；根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格；可以解决现有的轮毂内径的检测方法易受干扰且精度不高的问题；由于旋转轴可以带动采集装置采集轮毂内径全周的图像数据，处理装置对整个轮毂内径进行全方位检测，因此，可以提高检测轮毂内径的精确度。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的轮毂内径的检测***的结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的采集装置中的传感器的结构示意图；
图3是本申请另一个实施例提供的轮毂内径的检测***的结构示意图；
图4是本申请一个实施例提供的实际圆柱形的示意图；
图5是本申请一个实施例提供的轮毂内径的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
图1是本申请一个实施例提供的轮毂内径的检测***的结构示意图，如图1所示，该***至少包括：
支架110；
设置于支架110上的电器柜120、与电器柜120相连的电机130以及电机130带动的旋转轴140；电器柜120用于控制电机130转动；电机130用于带动旋转轴140旋转；
与旋转轴140相连的采集装置150，采集装置150伸入待检测轮毂的内径中，用于采集待检测轮毂的内径的图像数据；并将图像数据发送至处理装置160；可选地，采集装置150设置于旋转轴140顶端；
设置于支架110上、且嵌套在旋转轴140之外的支撑组件170，支撑组件170用于支撑待检测轮毂；
处理装置160，用于获取并处理采集装置150采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于全周的图像数据确定待检测轮毂的内径的测量参数；根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格。
参考图2，采集装置150包括传感器，该传感器包括激光发射装置151和图像采集装置152。其中，激光发射装置151用于向待检测轮毂的内径投射激光，图像采集装置152用于采集投射激光后的待检测轮毂的内径的图像数据。可选地，图像采集装置152可以是相机、摄像机等，本实施例不对图像采集装置152的类型作限定。
采集装置150用于采集待检测轮毂的内径的全周的图像数据；并将图像数据发送至处理装置160。
可选地，参考图3，轮毂内径的检测***还包括可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)控制***310和交换机320，PLC控制***310分别与采集装置150、电器柜120和处理装置160通信相连。在需要对待检测轮毂的内径进行检测时，PLC控制***310周期性地向采集装置150发送采集指令，采集装置150开始采集图像数据。同时，PLC控制***310向处理装置160发送图像读取指令；处理装置160根据该图像读取指令从采集装置110中读取图像数据。另外，PLC控制***310向电器柜120发送触发指令，以使电器柜120控制电机130转动，从而带动旋转轴140转动。旋转轴140的转动可以带动采集装置150在待检测轮毂的内径转动，从而采集到全周的内径的图像数据。
相应地，处理装置160，用于接收采集装置150发送的待检测轮毂的图像数据；将图像数据转变为数字化信号；在以采集装置150的位置为参考位置的坐标系内，使用数字化信号基于激光三角测量法拟合待检测轮毂的内径的实际圆柱形；获取实际圆柱形指示的测量参数；根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格。
其中，以采集装置150的位置为参考位置的坐标系为以采集装置150为原点建立的三维坐标系。参考图4所示的基于该坐标系拟合的实际圆柱形。
其中，处理装置160根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格，包括：将测量参数与标准参数进行比较；在测量参数与标准参数之差在预定范围内时，确定待检测轮毂的内径合格；在测量参数与标准参数之差不属于预定范围内时，确定待检测轮毂的内径不合格。
其中，测量参数包括但不限于：待检测轮毂的内径的中心孔直径、圆度、高度和/或垂直度，本实施例不对测量参数的种类作限定。
可选地，处理装置160在获取实际圆柱形指示的测量参数之前，还用于对实际圆柱形进行降噪处理；获取降噪处理后的实际圆柱形指示的测量参数。
其中，对实际圆柱形进行降噪处理，包括：对实际圆柱形进行边界的判断，得到实际圆柱形的圆柱信息；基于实际圆柱形进行凹凸变化判断，去除第一噪点；在实际圆柱形的表面空间上去除第二噪点。其中，第一噪点是距离实际圆柱形较近的噪点，第二噪点是距离实际圆柱形较远的噪点。
处理装置160得到检测结果后，通过交换机320将检测结果和测量参数发送至用户端330。
当然，轮毂内径的检测***还可以包括其它组件，比如：电源模块340、通信模块等，本实施例在此不再一一列举。
可选地，在对待检测轮毂的内径进行检测之前，需要对旋转轴140的位置进行标定。此时，轮毂内径的检测***还包括标定件190。标定件190为环形，且包括多组内径不同的锯齿结构。标定件190在标定过程中放置在支撑组件170上。
在标定过程中，采集装置150，用于采集标定件190的标定图像数据；并将标定图像数据发送至处理装置160。
处理装置160，用于获取标定图像数据；使用标定图像数据基于激光三角测量法拟合标定件的标定圆柱形；获取标定圆柱形的中心轴，得到采集装置的旋转中心轴。
示意性地，激光发射装置151，用于向标定件190投射激光；图像采集装置152，用于采集投射激光后的标定件的标定图像数据；并将标定图像数据发送至处理装置160；处理装置160，还用于获取标定图像数据；使用标定图像数据基于激光三角测量法拟合标定件的标定圆柱形；获取标定圆柱形的中心轴，得到采集装置的旋转中心轴。
本实施例中，处理装置120包括人机交互组件和显示组件，该人机交互组件可以是触摸显示屏；或者，也可以是鼠标、键盘、按钮等外接组件，本实施例不对人机交互组件的实现方式作限定。处理装置120通过人机交互组件获取待检测轮毂的内径的标准参数。
可选地，轮毂内径的检测***还包括机械手，该机械手用于将待检测轮毂放置在所述支撑组件170上。
综上所述，本实施例提供的轮毂内径的检测***，通过设置支架；设置于支架上的电器柜、与电器柜相连的电机以及电机带动的旋转轴；与旋转轴相连的采集装置，采集装置伸入待检测轮毂的内径中，用于采集待检测轮毂的内径的图像数据；并将图像数据发送至处理装置；设置于支架上、且嵌套在旋转轴之外的支撑组件，支撑组件用于支撑待检测轮毂；处理装置，用于获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于全周的图像数据确定待检测轮毂的内径的测量参数；根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格；可以解决现有的轮毂内径的检测方法易受干扰且精度不高的问题；由于旋转轴可以带动采集装置采集轮毂内径全周的图像数据，处理装置对整个轮毂内径进行全方位检测，因此，可以提高检测轮毂内径的精确度。
图5是本申请一个实施例提供的轮毂内径的检测方法的流程图，如图5所示，该方法至少包括以下几个步骤：
步骤501，获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据。
采集装置由旋转轴带动旋转，在旋转过程中采集待检测轮毂的内径的360度的图像数据。其中，图像数据包括采集装置中的激光发射组件投射的激光。
步骤502，基于全周的图像数据确定待检测轮毂的内径的测量参数。
可选地，基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数，包括：收所述采集装置发送的所述待检测轮毂的图像数据；将所述图像数据转变为数字化信号；在以所述采集装置的位置为参考位置的坐标系内，使用数字化信号基于激光三角测量法拟合所述待检测轮毂的内径的实际圆柱形；获取所述实际圆柱形指示的测量参数。
本步骤的相关描述参考图1所示的实施例，本实施例在此不再赘述。
步骤503，根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格。
可选地，处理装置根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格，包括：将测量参数与标准参数进行比较；在测量参数与标准参数之差在预定范围内时，确定待检测轮毂的内径合格；在测量参数与标准参数之差不属于预定范围内时，确定待检测轮毂的内径不合格。
其中，标准参数可以是用户输入的；或者，也可以是轮毂内径的检测***基于本方法对标准轮毂的内径进行检测得到的，本实施例不对标准参数的获取方式作限定。
综上所述，本实施例提供的轮毂内径的检测方法，通过获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于全周的图像数据确定待检测轮毂的内径的测量参数；根据测量参数确定待检测轮毂的内径是否合格；可以解决现有的轮毂内径的检测方法易受干扰且精度不高的问题；由于旋转轴可以带动采集装置采集轮毂内径全周的图像数据，处理装置对整个轮毂内径进行全方位检测，因此，可以提高检测轮毂内径的精确度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轮毂内径的检测***，其特征在于，所述***包括：
支架；
设置于所述支架上的电器柜、与所述电器柜相连的电机以及所述电机带动的旋转轴；
与所述旋转轴相连的采集装置，所述采集装置伸入待检测轮毂的内径中，用于采集所述待检测轮毂的内径的图像数据；并将所述图像数据发送至处理装置；
设置于所述支架上、且嵌套在所述旋转轴之外的支撑组件，所述支撑组件用于支撑所述待检测轮毂；
所述处理装置，用于获取并处理所述采集装置采集的所述待检测轮毂的内径全周的图像数据；基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数；根据所述测量参数确定所述待检测轮毂的内径是否合格。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述采集装置包括激光发射装置和图像采集装置；
所述激光发射装置，用于向所述待检测轮毂的内径上投射激光；
所述图像采集装置，用于采集投射激光后的待检测轮毂的内径的图像数据；并将所述图像数据发送至所述处理装置。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述处理装置，用于：
接收所述采集装置发送的所述待检测轮毂的图像数据；
将所述图像数据转变为数字化信号；
在以所述采集装置的位置为参考位置的坐标系内，使用数字化信号基于激光三角测量法拟合所述待检测轮毂的内径的实际圆柱形；
获取所述实际圆柱形指示的测量参数。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述处理装置，用于：
对所述实际圆柱形进行降噪处理；
获取降噪处理后的实际圆柱形指示的测量参数。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述测量参数包括：所述待检测轮毂的内径的中心孔直径、圆度、高度和/或垂直度。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：标定件；所述标定件为环形，且包括多组内径不同的锯齿结构；所述标定件在标定过程中放置在所述支撑组件上；
所述采集装置，用于采集所述标定件的标定图像数据；并将所述标定图像数据发送至所述处理装置；
所述处理装置，用于获取所述标定图像数据；使用所述标定图像数据基于激光三角测量法拟合所述标定件的标定圆柱形；获取所述标定圆柱形的中心轴，得到所述采集装置的旋转中心轴。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括：机械手；
所述机械手，用于将所述待检测轮毂放置在所述支撑组件上。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述处理组件，用于：
将所述测量参数与标准参数进行比较；
在所述测量参数与所述标准参数之差在预定范围内时，确定所述待检测轮毂的内径合格；
在所述测量参数与所述标准参数之差不属于预定范围内时，确定所述待检测轮毂的内径不合格。
9.一种轮毂内径的检测方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一所述的轮毂内径检测***中，所述方法包括：
获取并处理采集装置采集的待检测轮毂的内径全周的图像数据；
基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数；
根据所述测量参数确定所述待检测轮毂的内径是否合格。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述全周的图像数据确定所述待检测轮毂的内径的测量参数，包括：
收所述采集装置发送的所述待检测轮毂的图像数据；
将所述图像数据转变为数字化信号；
在以所述采集装置的位置为参考位置的坐标系内，使用数字化信号基于激光三角测量法拟合所述待检测轮毂的内径的实际圆柱形；
获取所述实际圆柱形指示的测量参数。
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