基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法、系统及介质，包括：参数设定步骤：设定螺纹的形状参数；投影仿真步骤：根据设定的螺纹的形状参数，仿真螺纹的实测投影视图；误差计算步骤：根据获得的螺纹的形状参数及螺纹的实测投影视图，计算获得实测中径及中径误差；误差关系建立步骤：对获得的实测中径及中径误差进行非线性回归分析，获得实测中径与中径误差之间的拟合函数关系；误差修正步骤：根据获得的实测中径与中径误差之间的拟合函数关系，消除实测中径的误差。本发明专利技术充分利用现有图像测量得出的观测中径值，利用仿真回归分析修正中径值，提高了精度。

Correction Method, System and Media for Pipe Thread Diameter Measurement Based on Image Measurement

【技术实现步骤摘要】
基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法、系统及介质
本专利技术涉及图像测量领域，具体地，涉及基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法、系统及介质。
技术介绍
为了测量管螺纹的中径，传统的方法是采用接触式的方式，测量效率低，测试装置复杂。而传统的基于视觉的螺纹中径测量方法没有考虑螺纹升角对图像造成的畸变影响，会对测量精度造成影响。专利文献CN109387172A(申请号：201810922008.1)公开了一种螺纹轴测量装置包括：工作台，其支撑要被测量的螺纹轴，且能调整绕垂直Z轴线的旋转位置，调整绕水平且与Z轴线相交的X轴线的旋转位置，和调整在水平且与X轴线相交的Y轴线方向上的位置；探针，其执行对螺纹轴表面的扫描测量。在工作台上安装能接触螺纹轴的调整夹具和让调整夹具接触螺纹轴的升降器。调整夹具包括邻接底表面；邻接侧表面；测量表面；和轴线标记，其使得相对于X轴线的倾斜度能被检测。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法、系统及介质。根据本专利技术提供的一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，包括：参数设定步骤：设定螺纹的形状参数；投影仿真步骤：根据设定的螺纹的形状参数，仿真螺纹的实测投影视图；误差计算步骤：根据获得的螺纹的形状参数及螺纹的实测投影视图，计算获得实测中径及中径误差；误差关系建立步骤：对获得的实测中径及中径误差进行非线性回归分析，获得实测中径与中径误差之间的拟合函数关系；误差修正步骤：根据获得的实测中径与中径误差之间的拟合函数关系，消除实测中径的误差。优选地，所述参数设定步骤：螺纹的形状参数包括：大径、中径、小径、螺距、导程、螺纹升角、螺纹牙型、牙型角。优选地，所述投影仿真步骤：根据获得的螺纹的形状参数，在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图；所述在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图，包括：沿着螺纹的轴线剖视螺纹，投影到主投影面上；将剖切面绕轴线微分旋转并垂直投影到主投影面上，得到实测投影视图；优选地，所述误差计算步骤：在获得的实测投影视图上作平行于轴线的线，找到和齿形相交后被齿廓平分的线段，即牙型上沟槽和突起宽度相等处，将这条线段与轴线距离的两倍作为实测中径；根据螺纹的形状参数计算理论中径，与实测中径比较，获得中径误差；改变中径值，计算获得不同中径值对应的实测中径和中径误差。优选地，所述微分旋转指：给定一个预设的旋转角度，一直循环执行，直到转过90°，顺时针和逆时针都旋转90°；所述螺纹牙型包括：三角齿形、圆弧齿形。根据本专利技术提供的一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正系统，包括：参数设定模块：设定螺纹的形状参数；投影仿真模块：根据设定的螺纹的形状参数，仿真螺纹的实测投影视图；误差计算模块：根据获得的螺纹的形状参数及螺纹的实测投影视图，计算获得实测中径及中径误差；误差关系建立模块：对获得的实测中径及中径误差进行非线性回归分析，获得实测中径与中径误差之间的拟合函数关系；误差修正模块：根据获得的实测中径与中径误差之间的拟合函数关系，消除实测中径的误差。优选地，所述参数设定模块：螺纹的形状参数包括：大径、中径、小径、螺距、导程、螺纹升角、牙型角。优选地，所述投影仿真模块：根据获得的螺纹的形状参数，在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图；所述在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图，包括：沿着螺纹的轴线剖视螺纹，投影到主投影面上；将剖切面绕轴线微分旋转并垂直投影到主投影面上，得到实测投影视图；优选地，所述误差计算模块：在获得的实测投影视图上作平行于轴线的线，找到和齿形相交后被齿廓平分的线段，即牙型上沟槽和突起宽度相等处，将这条线段与轴线距离的两倍作为实测中径；根据螺纹的形状参数计算理论中径，与实测中径比较，获得中径误差；改变中径值，计算获得不同中径值对应的实测中径和中径误差；所述微分旋转指：给定一个预设的旋转角度，一直循环执行，直到转过90°，顺时针和逆时针都旋转90°；所述螺纹牙型包括：三角齿形、圆弧齿形。根据本专利技术提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术充分利用现有图像测量得出的观测中径值，利用仿真回归分析修正中径值，提高了精度；2、本专利技术的回归分析得出的公式可以快速地给出误差补偿值，提高了实时性；3、本专利技术充分利用相机拍摄的观测视图，通过仿真模拟修正观测中径的误差值，提高了检测精度。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是某型号圆螺纹的具体尺寸示意图。图2是两个过轴线截面截取圆螺纹示意图。图3是截面2截得的边缘轮廓投影到截面1上所得示意图。图4是对图3的参数定义后的示意图。图5是仿真得到的截面的实际视图示意图。图6是仿真得到的截面的实际视图的局部放大示意图。图7是本专利技术技术方案的流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。根据本专利技术提供的一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，包括：参数设定步骤：设定螺纹的形状参数；投影仿真步骤：根据设定的螺纹的形状参数，仿真螺纹的实测投影视图；误差计算步骤：根据获得的螺纹的形状参数及螺纹的实测投影视图，计算获得实测中径及中径误差；误差关系建立步骤：对获得的实测中径及中径误差进行非线性回归分析，获得实测中径与中径误差之间的拟合函数关系；误差修正步骤：根据获得的实测中径与中径误差之间的拟合函数关系，消除实测中径的误差。优选地，所述参数设定步骤：螺纹的形状参数包括：大径、中径、小径、螺距、导程、螺纹升角、螺纹牙型、牙型角。优选地，所述投影仿真步骤：根据获得的螺纹的形状参数，在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图；所述在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图，包括：沿着螺纹的轴线剖视螺纹，投影到主投影面上；将剖切面绕轴线微分旋转并垂直投影到主投影面上，得到实测投影视图；优选地，所述误差计算步骤：在获得的实测投影视图上作平行于轴线的线，找到和齿形相交后被齿廓平分的线段，即牙型上沟槽和突起宽度相等处，将这条线段与轴线距离的两倍作为实测中径；根据螺纹的形状参数计算理论中径，与实测中径比较，获得中径误差；改变中径值，计算获得不同中径值对应的实测中径和中径误差。优选地，所述微分旋转指：给定一个预设的旋转角度，一直循环执行，直到转过90°，顺时针和逆时针都旋转90°；所述螺纹牙型包括：三角齿形、圆弧齿形。本专利技术提供的基于图像测量的管螺纹中径测量修正系统，可以通过本专利技术给的基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法的步骤流程实现。本领域技术人员可以将所述基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，理解为所述基于图像测量的管螺纹中径测量修正系统的一个优选例。根据本专利技术提供的一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正系统，包括：参数设定模块：设定螺纹的形状参数；投影仿真模块：根据设定的螺纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，其特征在于，包括：参数设定步骤：设定螺纹的形状参数；投影仿真步骤：根据设定的螺纹的形状参数，仿真螺纹的实测投影视图；误差计算步骤：根据获得的螺纹的形状参数及螺纹的实测投影视图，计算获得实测中径及中径误差；误差关系建立步骤：对获得的实测中径及中径误差进行非线性回归分析，获得实测中径与中径误差之间的拟合函数关系；误差修正步骤：根据获得的实测中径与中径误差之间的拟合函数关系，消除实测中径的误差。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，其特征在于，包括：参数设定步骤：设定螺纹的形状参数；投影仿真步骤：根据设定的螺纹的形状参数，仿真螺纹的实测投影视图；误差计算步骤：根据获得的螺纹的形状参数及螺纹的实测投影视图，计算获得实测中径及中径误差；误差关系建立步骤：对获得的实测中径及中径误差进行非线性回归分析，获得实测中径与中径误差之间的拟合函数关系；误差修正步骤：根据获得的实测中径与中径误差之间的拟合函数关系，消除实测中径的误差。2.根据权利要求1所述的基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，其特征在于，所述参数设定步骤：螺纹的形状参数包括：大径、中径、小径、螺距、导程、螺纹升角、螺纹牙型、牙型角。3.根据权利要求2所述的基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，其特征在于，所述投影仿真步骤：根据获得的螺纹的形状参数，在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图；所述在matlab软件中仿真螺纹的实测投影视图，包括：沿着螺纹的轴线剖视螺纹，投影到主投影面上；将剖切面绕轴线微分旋转并垂直投影到主投影面上，得到实测投影视图。4.根据权利要求3所述的基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，其特征在于，所述误差计算步骤：在获得的实测投影视图上作平行于轴线的线，找到和齿形相交后被齿廓平分的线段，即牙型上沟槽和突起宽度相等处，将这条线段与轴线距离的两倍作为实测中径；根据螺纹的形状参数计算理论中径，与实测中径比较，获得中径误差；改变中径值，计算获得不同中径值对应的实测中径和中径误差。5.根据权利要求4所述的基于图像测量的管螺纹中径测量修正方法，其特征在于，所述微分旋转指：给定一个预设的旋转角度，一直循环执行，直到转过90°，顺时针和逆时针都旋转90°；所述螺纹牙型包括：三角齿形、圆弧齿形。6.一种基于图像测量的管螺纹中径测量修正...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江，赵之谦，李淋，裴景玉，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31