本发明专利技术实施例提供了一种螺栓尺寸测量方法和装置、电子设备及存储介质。该方法包括通过对拍摄螺栓的相机进行标定；获取相机拍摄螺栓的图像，从图像中识别螺栓的螺纹边缘轮廓区域；对螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到螺栓的螺纹轮廓；通过改进的自适应DP算法分割螺纹轮廓，得到多个轮廓段；使用Hough变换对轮廓段进行拟合，得到光滑的螺纹轮廓；基于优化后的FRPD算法检测光滑的螺纹轮廓对应曲率的角点；对角点采用最小二乘法变换进行拟合，以计算得到螺栓的螺纹大径和螺纹小径的尺寸。基于此，本发明专利技术实施例的螺栓尺寸测量方法具有较高的测量精度、准确性和实时性，可用于机械装备制造领域中螺栓零件尺寸的检测。制造领域中螺栓零件尺寸的检测。制造领域中螺栓零件尺寸的检测。
【技术实现步骤摘要】
螺栓尺寸测量方法和装置、电子设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种螺栓尺寸测量方法和装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]在机械装配工作中，螺栓的频繁拆装更换将导致不同型号的螺栓被混合使用，并且螺栓杆也会由于受到横向载荷导致塑性变形和孔径磨损，这将危及螺栓的固定效果和机械装备的使用效率。螺栓在反复使用过程中，螺栓螺纹孔径会由于受力发生塑性变形，磨损严重的螺栓杆将不再满足预紧力的要求。针对螺栓杆直径的变化大小可以采用游标卡尺测量的方法，但是测量过程相对繁琐，而且游标卡尺的精度有一定的限度。
[0003]在对零件尺寸进行测量方面，现有技术主要通过人工检测，但人工检测存在很大的主观因素。且人工测量方法存在一定的局限性，如精度低、效率低、实时性差的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例的主要目的在于提出一种螺栓尺寸测量方法和装置、电子设备及存储介质，能够提高螺栓尺寸测量的精度和效率，且具有较高的测量精度、准确性和实时性，可用于机械装备制造领域中螺栓零件尺寸的检测。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例的第一方面提出了一种螺栓尺寸测量方法，所述方法包括：
[0006]对拍摄螺栓的相机进行标定；
[0007]获取所述相机拍摄所述螺栓的图像，从所述图像中识别螺栓的螺纹边缘轮廓区域；
[0008]对所述螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到所述螺栓的螺纹轮廓；
[0009]通过改进的自适应DP算法分割所述螺纹轮廓，得到多个轮廓段；
[0010]使用Hough变换对所述轮廓段进行拟合，得到光滑的所述螺纹轮廓；
[0011]基于优化后的FRPD算法检测光滑的所述螺纹轮廓对应曲率的角点；
[0012]对所述角点采用最小二乘法变换进行拟合，以计算得到所述螺栓的螺纹大径和螺纹小径的尺寸。
[0013]在一些实施例，在所述获取所述相机拍摄所述螺栓的图像，从所述图像中识别螺栓的螺纹边缘轮廓区域之后，还包括：
[0014]对所述螺纹边缘轮廓区域进行图像透射变换，得到变换矩阵；
[0015]根据所述变换矩阵对所述螺纹边缘轮廓区域进行图像矫正。
[0016]在一些实施例，所述对所述螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到所述螺栓的螺纹轮廓，包括：
[0017]采用双边滤波器对所述图像进行降噪处理；
[0018]对降噪处理后的所述图像进行二值化处理，并计算所述图像的梯度幅值和梯度角
度；
[0019]根据所述梯度幅值和所述梯度角度对所述图像进行非极大值抑制处理，得到所述图像的阈值和灰度信息；
[0020]使用Otsu算法对所述图像的阈值进行分割；
[0021]利用所述图像的灰度信息将所述图像分类成目标和背景，其中，所述目标为所述螺栓的螺纹轮廓。
[0022]在一些实施例，所述通过改进的自适应DP算法分割螺纹轮廓，包括：
[0023]使用改进后的自适应DP算法将所述螺纹轮廓按照其几何特征分割为直线和圆弧；
[0024]根据所述螺纹轮廓的曲率特征和形状特征来自适应地调整采样点的数量和位置；
[0025]对于所述螺纹轮廓上的每个采样点，通过计算采样点前后若干个采样点的位置和曲率来得到采样点的曲率的变化情况；
[0026]根据所述曲率的变化情况确定所述螺纹轮廓的采样密度；
[0027]根据所述采样密度的变化情况调整所述螺纹轮廓的采样点；
[0028]根据所述采样点分割所述螺纹轮廓。
[0029]在一些实施例，所述根据所述采样密度的变化情况调整所述螺纹轮廓的采样点，包括：
[0030]在分割过程中，基于曲率的变化来调整分割点的位置，对于确定需要增加采样密度的区域，在该区域内插入新的采样点，对于确定需要减少采样密度的区域，删除一些采样点；
[0031]基于曲率的方法通过计算所述螺纹轮廓在每个采样点处的曲率来调整分割点的位置。
[0032]在一些实施例，所述基于曲率的方法通过计算所述螺纹轮廓在每个采样点处的曲率来调整分割点的位置，包括：
[0033]对于所述螺纹轮廓上的每个采样点，通过数值微分法计算每个采样点前后若干个点的位置和曲率来得到该采样点的曲率；
[0034]根据曲率的变化情况判断需要分割的采样点和需要合并的采样点；
[0035]若曲率在两个相邻采样点之间发生的变化超过预设阈值，则判断这两个相邻采样点之间需要分割，并在这两个相邻采样点之间插入一个新的采样点；
[0036]若曲率在两个相邻采样点之间发生的变化未超过预设阈值，则判断这两个相邻采样点需要合并，并将这两个相邻采样点合并为一个采样点。
[0037]在一些实施例，在所述对所述角点采用最小二乘法变换进行拟合，以计算得到所述螺栓的螺纹大径和螺纹小径的尺寸之后，还包括：
[0038]将所述螺栓的螺纹大径和螺纹小径的尺寸分别与预设的标准合格尺寸进行对比，得到对比结果；
[0039]基于所述对比结果对所述螺栓进行型号分类和质量分类。
[0040]为实现上述目的，本专利技术实施例的第二方面提出了一种螺栓尺寸测量装置，所述装置包括：
[0041]标定模块，用于对拍摄螺栓的相机进行标定；
[0042]识别模块，用于获取所述相机拍摄所述螺栓的图像，从所述图像中识别螺栓的螺
纹边缘轮廓区域；
[0043]提取模块，用于对所述螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到所述螺栓的螺纹轮廓；
[0044]分割模块，用于通过改进的自适应DP算法分割所述螺纹轮廓，得到多个轮廓段；
[0045]拟合模块，用于使用Hough变换对所述轮廓段进行拟合，得到光滑的所述螺纹轮廓；
[0046]检测模块，用于基于优化后的FRPD算法检测光滑的所述螺纹轮廓对应曲率的角点；
[0047]计算模块，用于对所述角点采用最小二乘法变换进行拟合，以计算得到所述螺栓的螺纹大径和螺纹小径的尺寸。
[0048]为实现上述目的，本专利技术实施例的第三方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法。
[0049]为实现上述目的，本专利技术实施例的第四方面提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
[0050]本专利技术提出的螺栓尺寸测量方法和装置、电子设备及存储介质,通过对拍摄螺栓的相机进行标定；获取相机拍摄螺栓的图像，从图像中识别螺栓的螺纹边缘轮廓区域；对螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到螺栓的螺纹轮廓；通过改进的自适应DP算法分割螺纹轮廓，得到多个轮廓段；使用Hough变换对轮廓段进行拟合，得到光滑的螺纹轮廓；基于优化后的FRPD算法检测光滑的螺纹轮廓对应曲率的角点；对角点采用最小二乘法变换进行拟合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种螺栓尺寸测量方法，其特征在于，所述方法包括：对拍摄螺栓的相机进行标定；获取所述相机拍摄所述螺栓的图像，从所述图像中识别螺栓的螺纹边缘轮廓区域；对所述螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到所述螺栓的螺纹轮廓；通过改进的自适应DP算法分割所述螺纹轮廓，得到多个轮廓段；使用Hough变换对所述轮廓段进行拟合，得到光滑的所述螺纹轮廓；基于优化后的FRPD算法检测光滑的所述螺纹轮廓对应曲率的角点；对所述角点采用最小二乘法变换进行拟合，以计算得到所述螺栓的螺纹大径和螺纹小径的尺寸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述相机拍摄所述螺栓的图像，从所述图像中识别螺栓的螺纹边缘轮廓区域之后，还包括：对所述螺纹边缘轮廓区域进行图像透射变换，得到变换矩阵；根据所述变换矩阵对所述螺纹边缘轮廓区域进行图像矫正。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述螺纹边缘轮廓区域进行特征提取，得到所述螺栓的螺纹轮廓，包括：采用双边滤波器对所述图像进行降噪处理；对降噪处理后的所述图像进行二值化处理，并计算所述图像的梯度幅值和梯度角度；根据所述梯度幅值和所述梯度角度对所述图像进行非极大值抑制处理，得到所述图像的阈值和灰度信息；使用Otsu算法对所述图像的阈值进行分割；利用所述图像的灰度信息将所述图像分类成目标和背景，其中，所述目标为所述螺栓的螺纹轮廓。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过改进的自适应DP算法分割螺纹轮廓，包括：使用改进后的自适应DP算法将所述螺纹轮廓按照其几何特征分割为直线和圆弧；根据所述螺纹轮廓的曲率特征和形状特征来自适应地调整采样点的数量和位置；对于所述螺纹轮廓上的每个采样点，通过计算采样点前后若干个采样点的位置和曲率来得到采样点的曲率的变化情况；根据所述曲率的变化情况确定所述螺纹轮廓的采样密度；根据所述采样密度的变化情况调整所述螺纹轮廓的采样点；根据所述采样点分割所述螺纹轮廓。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样密度的变化情况调整所述螺纹轮廓的采样点，包括：在分割过程中，基于曲率的变化来调整分割点的位置，对于确定需要增加采样密度的区域，在该区域内插入新的采样点，对于确定需要减少采样密...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢丰源，刘成沛，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：
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