本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测系统及检测方法，系统部分包括视觉模块、传送装置、光源装置、拨片装置，该方法首先通过工业相机获取标定块的背光源图像，再通过计算机软件进行图像处理及边缘检测，进行像素当量标定，然后调整取景距离，采集刀片的正面环形光源图像，通过计算机进行图像处理、检测钝化层边缘、提取钝化层轮廓，对所有轮廓坐标求欧式距离，将此最大值与最小值之差作为钝化层公差，拨片装置根据刀片公差是否合格将其送入对应区域。格将其送入对应区域。格将其送入对应区域。
【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测系统及检测方法
[0001]本专利技术涉及视觉测量领域，具体涉及一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测系统及检测方法。
技术介绍
[0002]在机械制造生产过程中，金属的切削加工作为一种基本工艺，占有重要的地位，在机械制造技术越来越自动化的现代工业生产中，有的工件对精度的要求高，仍需要进行切削加工，刀具随着制造业的发展作为切削加工工艺的执行元件，需要其拥有高寿命、高可靠性等特点，以适应高要求的实际加工。刀具随着制造业的发展也经历了一次次的变革，应运而生的是可转位刀具及可转位刀片，切削加工技术也因此有了极大的发展。
[0003]硬质合金刀片的制造过程中，主要包括了压制、烧结、研磨等工序，在压制时，压坯的边缘会有毛刺产生，还会粘附细小颗粒物，在研磨时，因为金刚石砂轮的磨削作用，还会产生一些微观上的缺陷，如锯齿、崩缺。
[0004]在切削加工时，因为以上缺陷引起应力集中会造成刀片崩坏，减短刀片的使用寿命，减低刀片的可靠性，因此需要依靠对刀片刃口进行钝化处理来增强刃口强度，钝化处理主要使刀片刃口产生一个特定的几何形状，改善刀片在加工时与工件的加工行为，使刃口耐用、坚固、平整。
[0005]刀片刃口钝化程度会直接影响刀片的性能，如果钝化程度不符合要求则刀片也不可用，因此需要对钝化程度进行精密控制，对其参数进行测量，目前主要的测量方法分为二维和三维的检测方法，但是对于实用的自动化测量装备，国内处于短缺状态。
技术实现思路
[0006]本专利技术目的是针对刀片钝化程度的测量，提供了一种基于机器视觉的可转位刀片钝化检测系统及检测方法，本专利技术可以实现高精度、高速度测量刀片钝化程度。利用单目机器视觉技术，测量刀片钝化，检测效率和检测精度都非常高。
[0007]本专利技术的技术方案为：
[0008]一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测系统，包括：
[0009]视觉模块：工业相机，显微镜头，用于采集刀片图像；传送装置：传送带；光源装置：背光源和环形光源，用于使标定块和刀片轮廓明显，是后续图像处理的关键因素；拨片装置：用于将不合格刀片分入不合格区域。
[0010]一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0011]步骤1.传送装置将标定块运送至相机取景区域，触发视觉模块、光源装置，获取标定块的图像；
[0012]步骤2.计算机在接收到步骤1中相机采集的标定块图像后，软件将进行图像预处理，边缘提取，然后进行像素当量标定，此算法及过程基于OpenCV开源库及Qt工具包开发：
[0013]OpenCV是一个轻量且高效的跨平台计算机视觉及机器学习开源软件库，拥有多种语言接口并集成了图像处理的通用算法，Qt是一个开源跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架；
[0014]步骤3.利用标定块标定好像素当量后，调整相机高度与步骤1取景距离一致，使用传送装置将刀片送至相机取景区域，触发视觉模块；
[0015]步骤4：计算机在接收到步骤3中相机采集的刀片图像后，软件将进行钝化层的图像预处理，检测边缘，提取轮廓，此算法及过程基于OpenCV开源库及Qt工具包开发：
[0016]步骤5：利用步骤4中提取的轮廓坐标计算钝化层的公差；
[0017]步骤6：在步骤5计算出钝化层公差后，如果此刀片符合公差范围要求，则传送装置将其送入合格区域，若超出范围则拨片装置将其送入不合格区域。
[0018]所述步骤1中，所用的视觉模块是一个CMOS工业相机，工业相机通过可调节的相机支架安装，调节相机高度，使工件清晰的在取景范围内。其具体步骤包括：
[0019]S1.1：打开传送装置开关，标定块经过电子感应元件下时，电子感应元件被触发；
[0020]S1.2：电子感应元件同时触发视觉模块与光源装置；
[0021]S1.3：标定块到取景区域时，装有显微镜头的工业相机开始采集清晰的标定块轮廓图像，并将图像信号输入计算机；
[0022]所述步骤2中，其具体步骤包括：
[0023]S2.1：由于图像大多数是高斯噪声，因此进行高斯滤波，对图片进行降噪处理，使后面边缘提取的效果更好，高斯滤波的原理是针对每个像素点的值都进行自身值和领域值的加权平均；
[0024]S2.2：采用Canny边缘检测，通过调整参数提取边缘信息。获得标定块的边缘；
[0025]S2.3：将边缘检测出来后，计算像素当量。
[0026]在所述步骤3中，其具体步骤包括：
[0027]S3.1：调整相机高度，使刀片被传送至取景区域时，与步骤1中的相机取景距离一致，传送装置将刀片运送经过电子感应元件下时，电子感应元件被触发；
[0028]S3.2：电子感应元件同时触发视觉模块与光源装置；
[0029]S3.3：刀片运至取景区域时，装有显微镜头的工业相机开始采集清晰的刀片图像，并将图像信号输入计算机；
[0030]在所述步骤4中，其具体步骤包括：
[0031]S4.1：进行双边滤波，双边滤波相较于高斯滤波等可以较好的保留图像边缘信息，双边滤波在高斯滤波的基础上加了一个高斯方差。
[0032]在双边滤波器中，输出像素的值依赖于邻域像素的值的加权组合，
[0033][0034]权重系数ω(i,j,k,l)取决于定义域核
[0035][0036]和值域核
[0037][0038]的乘积
[0039][0040]双边滤波同时考虑了空间域与值域的差别，而高斯滤波只考虑了空间域，均值滤波只考虑了值域差别。因此采用双边滤波。
[0041]S4.2：采用Canny边缘检测，通过调整参数检测边缘信息。获得刀片钝化层的边缘。
[0042]S4.3：提取刀片钝化层的轮廓，利用OpenCV函数得到钝化层的轮廓坐标；
[0043]在所述步骤5中，所述求公差方法为：
[0044]对每个轮廓点的坐标求其相邻轮廓点坐标的欧式距离，对所有点进行计算后，将最大值与最小值之差作为钝化层的公差。
[0045]所述步骤6中：在计算机判断刀片钝化层公差是否在允许范围内后，若合格，传送装置将刀片送入合格区，若不合格，计算机将信号传给拨片装置，拨片装置将刀片拨入不合格区域。
[0046]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0047]1.考虑到实际工业生产对检测速度及精度的要求，采用机器视觉这种非接触式方法测量，检测速度快，且得到钝化层的精度高。
[0048]2.采用的是工业相机加显微镜头的组合，保证了钝化层的检测精度。
[0049]3.结合坐标点与欧氏距离求解钝化层的公差，保证了钝化层的检测效率和精度。
附图说明
[0050]图1为本专利技术实施实例中所述得基于机器视觉的可转位刀片钝化检测系统及检测方法的流程示意图
[0051]图2为本专利技术实例中，本专利技术的实施例中视觉测量系统二本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测系统，其特征在于，包括：视觉模块：工业相机，显微镜头，用于采集刀片图像；传送装置：传送带；光源装置：背光源和环形光源，用于使标定块和刀片轮廓明显，是后续图像处理的关键因素；拨片装置：用于将不合格刀片分入不合格区域。2.一种基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：传送装置将标定块运送至相机取景区域，触发视觉模块、光源装置，获取标定块的图像；步骤2：计算机在接收到步骤1中相机采集的标定块图像后，软件将进行图像预处理，边缘提取，然后进行像素当量标定，此算法及过程基于OpenCV开源库及Qt工具包开发：步骤3：利用标定块标定好像素当量后，调整相机高度至与步骤1取景距离一致，使用传送装置将刀片送至相机取景区域，触发视觉模块；步骤4：计算机在接收到步骤3中相机采集的刀片图像后，软件将进行钝化层的图像预处理，检测边缘，提取轮廓，此算法及过程基于OpenCV开源库及Qt工具包开发：步骤5：利用步骤4中提取的轮廓坐标计算钝化层的公差；步骤6：在步骤5计算出钝化层公差后，如果此刀片符合公差范围要求，则传送装置将其送入合格区域，若超出范围则拨片装置将其送入不合格区域。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法，其特征在于：所述步骤1中，所用的视觉模块是一个CMOS工业相机，工业相机通过可调节的相机支架固定，调节相机高度，使工件清晰的在取景范围内；其具体步骤包括：S1.1：打开传送装置开关，标定块经过电子感应元件下时，电子感应元件被触发；S1.2：电子感应元件同时触发视觉模块与光源装置；S1.3：标定块到取景区域时，装有显微镜头的工业相机开始采集清晰的标定块轮廓图像，并将图像信号输入计算机。4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的可转位刀片刃口钝化检测方法，其特征在于：所述步骤2中，其具体步骤包括：S2.1：由于图像大多数是高斯噪声，因此进行高斯滤波，对图片进行降噪处理，使后面边缘提取...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈捷，毕兴华，李帅康，张浩，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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