管接头预紧力检测方法技术

本申请提供一种管接头预紧力检测方法

【技术实现步骤摘要】
管接头预紧力检测方法、系统和可读存储介质


[0001]本申请涉及螺纹连接装配实验测试领域，特别是指一种管接头预紧力检测方法
、
系统和可读存储介质
。

技术介绍

[0002]在航空航天领域，应用大量的管路系统，用于传输液体
、
气体等介质，管路之间通常是由螺纹管接头进行连接紧固
。
螺纹管接头主要采用扭矩法进行装配，所产生的轴向预紧力无法精确控制，而轴向预紧力是保障连接性能和密封可靠性的关键
。
螺纹连接在拧紧过程中的拧紧力矩和轴向预紧力之间存在线性关系
(
简称扭拉关系
)
，目前，缺少专用设备实现管接头扭拉关系精确测量，因此无法在拧紧过程中对管接头轴向预紧力进行精确控制
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是提供一种管接头预紧力检测方法
、
系统和可读存储介质，以解决现有技术中无法在拧紧过程中对管接头轴向预紧力进行精确控制的问题
。
[0004]为达到上述目的，本申请的实施例提供一种管接头预紧力检测方法，应用于管接头预紧力检测系统，包括：
[0005]获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像；
[0006]对所述第一管接头图像进行图像预处理，得到不同时刻下的第二管接头图像；
[0007]对不同时刻下的所述第二管接头图像进行图像匹配处理，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果；
[0008]根据所述图像匹配结果，获取所述图像匹配结果中的图像散斑点在不同时刻下的三维坐标；
[0009]根据不同时刻下的所述三维坐标，确定不同时刻下的管接头的预紧力
。
[0010]可选地，获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像，包括：
[0011]获取所述管接头预紧力检测系统中双目相机的拍摄条件；所述拍摄条件包括所述双目相机的安装位置
、
所述双目相机的拍摄参数和所述管接头预紧力检测系统的系统误差中的一项或多项；
[0012]根据所述拍摄条件，调试所述双目相机至清晰成像的位置；
[0013]利用数字方法生成平均灰度梯度和平均灰度二阶导数符合预设条件的散斑图案，并将所述散斑图案贴合在所述管接头变形区域；
[0014]在所述双目相机至清晰成像的位置，利用双目相机，以预设频率对所述管接头变形区域进行采集，获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像；所述第一管接头图像为管接头散斑图像
。
[0015]可选地，对不同时刻下的所述第二管接头图像进行图像匹配处理，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果，包括：
[0016]对不同时刻下的所述第二管接头图像采用一阶形函数和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度；
[0017]根据不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，利用整像素搜索和亚像素匹配，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果
。
[0018]可选地，对不同时刻下的所述第二管接头图像采用一阶形函数和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，包括：
[0019]在不同时刻下的所述第二管接头图像中的待测点中选择一个子区；
[0020]获取所述子区中的目标坐标
、
所述目标坐标到子区中心点的距离
、
拉伸和剪切参数；所述目标坐标为所述子区中任意一点的坐标；
[0021]以所述目标坐标
、
所述目标坐标到子区中心点的距离
、
所述拉伸和剪切参数为自变量，子区变形后所述目标坐标对应的坐标为因变量，构建一阶形函数；
[0022]对不同时刻下的所述第二管接头图像采用所述一阶形函数，确定不同时刻下的对应的子区变形后所述目标坐标对应的坐标；
[0023]根据所述不同时刻下的对应的子区变形后所述目标坐标对应的坐标和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度
。
[0024]可选地，根据所述不同时刻下的对应的子区变形后所述目标坐标对应的坐标和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，包括：
[0025]根据所述目标坐标，确定所述子区中心点的灰度和所述子区的灰度均值；
[0026]根据子区变形后所述目标坐标对应的坐标，确定变形后子区中心点的灰度和变形后子区灰度均值的参数；
[0027]以所述子区中心点的灰度
、
所述子区的灰度均值
、
所述变形后子区中心点的灰度和所述变形后子区灰度均值的参数，通过零均值归一化平方和函数，确定图像散斑点的匹配程度的图像匹配结果；
[0028]其中，所述零均值归一化平方和函数的函数结果在
‑1到1之间，越接近0表示相关性越高
。
[0029]可选地，根据不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，利用整像素搜索和亚像素匹配，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果，包括：
[0030]根据不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，在整像素匹配中，采用逐点搜索法对所述第二管接头图像搜索处理，得到不同时刻下的整像素级的最佳匹配点；
[0031]在亚像素匹配中，在不同时刻下的所述整像素级的最佳匹配点的预设范围内，采用牛顿迭代法，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果
。
[0032]可选地，根据所述图像匹配结果，获取所述图像匹配结果中的图像散斑点在不同时刻下的三维坐标，包括：
[0033]根据所述图像匹配结果，确定所述图像匹配结果中的图像散斑点在不同时刻下的位置；
[0034]根据预设双目视觉模型和所述图像匹配结果中的图像散斑点在不同时刻下的位置，确定图像散斑点在不同时刻下的三维坐标
。
[0035]可选地，根据不同时刻下的所述三维坐标，确定不同时刻下的管接头的预紧力，包
括：
[0036]根据不同时刻下的所述三维坐标，确定不同时刻下的管接头表面的位移和应变结果；
[0037]根据不同时刻下的所述管接头表面的位移和应变结果，对管接头的预紧力进行测量和分析，确定不同时刻下的管接头的预紧力
。
[0038]为达到上述目的，本申请的实施例还提供一种管接头预紧力检测系统，包括：
[0039]第一获取模块，用于获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像；
[0040]第一处理模块，用于对所述第一管接头图像进行图像预处理，得到不同时刻下的第二管接头图像；
[0041]第二处理模块，用于对不同时刻下的所述第二管接头图像进行图像匹配处理，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果；
[0042]第二获取模块，用于根据所述图像匹配结果，获取所述图像匹配结果中的图像散斑点在不同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种管接头预紧力检测方法，其特征在于，应用于管接头预紧力检测系统，包括：获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像；对所述第一管接头图像进行图像预处理，得到不同时刻下的第二管接头图像；对不同时刻下的所述第二管接头图像进行图像匹配处理，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果；根据所述图像匹配结果，获取所述图像匹配结果中的图像散斑点在不同时刻下的三维坐标；根据不同时刻下的所述三维坐标，确定不同时刻下的管接头的预紧力
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像，包括：获取所述管接头预紧力检测系统中双目相机的拍摄条件；所述拍摄条件包括所述双目相机的安装位置
、
所述双目相机的拍摄参数和所述管接头预紧力检测系统的系统误差中的一项或多项；根据所述拍摄条件，调试所述双目相机至清晰成像的位置；利用数字方法生成平均灰度梯度和平均灰度二阶导数符合预设条件的散斑图案，并将所述散斑图案贴合在所述管接头变形区域；在所述双目相机至清晰成像的位置，利用双目相机，以预设频率对所述管接头变形区域进行采集，获取不同时刻下的管接头变形区域的第一管接头图像；所述第一管接头图像为管接头散斑图像
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对不同时刻下的所述第二管接头图像进行图像匹配处理，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果，包括：对不同时刻下的所述第二管接头图像采用一阶形函数和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度；根据不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，利用整像素搜索和亚像素匹配，得到立体匹配和时序匹配后的图像匹配结果
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对不同时刻下的所述第二管接头图像采用一阶形函数和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度，包括：在不同时刻下的所述第二管接头图像中的待测点中选择一个子区；获取所述子区中的目标坐标
、
所述目标坐标到子区中心点的距离
、
拉伸和剪切参数；所述目标坐标为所述子区中任意一点的坐标；以所述目标坐标
、
所述目标坐标到子区中心点的距离
、
所述拉伸和剪切参数为自变量，子区变形后所述目标坐标对应的坐标为因变量，构建一阶形函数；对不同时刻下的所述第二管接头图像采用所述一阶形函数，确定不同时刻下的对应的子区变形后所述目标坐标对应的坐标；根据所述不同时刻下的对应的子区变形后所述目标坐标对应的坐标和相关函数匹配，确定不同时刻下的所述第二管接头图像中图像散斑点的匹配程度
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述不同时刻下的对应的子区变形后所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩浩，刘检华，黄嘉禹，王凯，刘少丽，夏焕雄，庄存波，张文涛，敖晓辉，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：