專利名稱：一種同軸度光學(xué)檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同軸度檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種同軸度光學(xué)檢測方法及裝置。
技術(shù)背景
在工業(yè)、機(jī)械、科研等領(lǐng)域，往往需要對兩個圓桿的同軸度進(jìn)行定量測量。如

圖1 所示，圓桿軸線不重合有三種情況1)如圖1a所述，X1、X2平行但O點與Xl不重合；2)如圖1b所示，X1、X2有夾角但O點與Xl重合；3)如圖1c所示，X1、X2有夾角且O點與Xl不重合。
目前針對圓桿的同軸度測量方法主要是機(jī)械準(zhǔn)直法。機(jī)械準(zhǔn)直法是建立在機(jī)械實物基礎(chǔ)上進(jìn)行的測量方法，主要有拉鋼絲法或量規(guī)法，由于鋼絲撓度、環(huán)境振動、材料磨損等原因，機(jī)械準(zhǔn)直法的測量精度比較低，而且由于采用接觸式測量，在很多環(huán)境下不適用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的圓桿同軸度測量方法采用接觸式測量和測量精度較低的缺點，本發(fā)明提供一種基于非接觸測量的高精度同軸度光學(xué)檢測方法，該方法可以實現(xiàn)非接觸測量，且測量精 度較高。同時由計算機(jī)處理圖像，檢測快速，可大大提高圓桿的同軸度檢測效率。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種同軸度光學(xué)檢測方法包括步驟1:第一光學(xué)檢測裝置、第二光學(xué)檢測裝置分別采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號；步驟2:處理器接收第一光學(xué)檢測裝置采集的數(shù)字圖像信號，獲得基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線第一夾角Θ1、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線第一偏移分量yl、由第一光學(xué)檢測裝置對基準(zhǔn)圓桿的檢測直徑值D1，處理器接收第二光學(xué)檢測裝置采集的數(shù)字圖像信號，獲得基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線第二夾角Θ 2、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線第二偏移分量y2、由第二光學(xué)檢測裝置對基準(zhǔn)圓桿的檢測直徑值D2，計算得到基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度軸線偏移參數(shù)d、軸線夾角參數(shù)Θ。
所述第一光學(xué)檢測裝置光軸與第二光學(xué)檢測裝置光軸夾角是Φ，所述Φ范圍是 0° < Φ < 180°，且位于與基準(zhǔn)圓桿垂直同一平面內(nèi)。
所述步驟2中基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度計算具體過程是步驟21 :第一光學(xué)測量裝置采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號，處理器接收第一光學(xué)測量裝置輸出的數(shù)字圖像信號獲得基準(zhǔn)圓桿檢測直徑值Dl、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線夾角Θ1、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線偏移分量yl ;處理器根據(jù)公式(I)得到第一光學(xué)測量裝置的采樣率
權(quán)利要求
1.一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于包括 步驟1:第一光學(xué)檢測裝置、第二光學(xué)檢測裝置分別采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號； 步驟2:處理器接收第一光學(xué)檢測裝置采集的數(shù)字圖像信號，獲得基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線第一夾角e1、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線第一偏移分量y1、由第一光學(xué)檢測裝置對基準(zhǔn)圓桿的檢測直徑值Dl ;處理器接收第二光學(xué)檢測裝置采集的數(shù)字圖像信號，獲得基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線第二夾角0 2、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線第二偏移分量y2、由第二光學(xué)檢測裝置對基準(zhǔn)圓桿的檢測直徑值D2，計算得到基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度軸線偏移參數(shù)d、軸線夾角參數(shù)0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于所述第一光學(xué)檢測裝置光軸與第二光學(xué)檢測裝置光軸夾角是0，所述0范圍是0° < 0 < 180°，且位于與基準(zhǔn)圓桿垂直同一平面內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于所述 步驟2中基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度計算具體過程是 步驟21 :第一光學(xué)測量裝置采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號，處理器接收第一光學(xué)測量裝置輸出的數(shù)字圖像信號獲得基準(zhǔn)圓桿檢測直徑值Dl、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線夾角01、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線偏移分量yl ;處理器根據(jù)公式(I)得到第一光學(xué)測量裝置的采樣率
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于所述 當(dāng)￠=90°時，分別根據(jù)公式(7)和(8)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于所述處理器獲取到第一光學(xué)測量裝置或第二光學(xué)測量裝置的數(shù)字圖像信號時首先依次進(jìn)行噪聲抑制處理、圖像梯度處理、邊緣檢測處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法,其特征在于所述第一光學(xué)檢測裝置或第二光學(xué)檢測裝置是ICXD攝像機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同軸度光學(xué)檢測裝置，其特征在于包括 第一光學(xué)檢測裝置，用于采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號； 第二光學(xué)檢測裝置，用于采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號，所述第一光學(xué)檢測裝置光軸與第二光學(xué)檢測裝置光軸夾角是0，且位于與基準(zhǔn)圓桿垂直同一平面內(nèi)； 處理器，用于接收第一光學(xué)檢測裝置采集的數(shù)字圖像信號，獲得基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線第一夾角e1、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線第一偏移分量yl、由第一光學(xué)檢測裝置對基準(zhǔn)圓桿的檢測直徑值Dl ;處理器用于接收第二光學(xué)檢測裝置采集的數(shù)字圖像信號，獲得基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線第二夾角0 2、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線第二偏移分量y2、由第二光學(xué)檢測裝置對基準(zhǔn)圓桿的檢測直徑值D2，計算得到基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度軸線偏移參數(shù)d、軸線夾角參數(shù)0。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種同軸度光學(xué)檢測裝置，其特征在于所述計算基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度具體步驟包括 步驟31 :第一光學(xué)測量裝置采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號，處理器接收第一光學(xué)測量裝置輸出的數(shù)字圖像信號獲得基準(zhǔn)圓桿檢測直徑值Dl、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線夾角01、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線偏移分量yl ;處理器根據(jù)公式(I)得到第一光學(xué)測量裝置的采樣率 ⑴ 其中D是基準(zhǔn)圓桿實際直徑，Dl是第一光學(xué)測量裝置獲得的相向圓桿檢測直徑值； 步驟32 :處理器根據(jù)公式(2)計算第一偏移分量dl = (2) 其中yl是第一光學(xué)測量裝置采集的數(shù)字圖像信號中相向圓桿相對于基準(zhǔn)圓桿的軸偏移值； 步驟33 :第二光學(xué)測量裝置采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號，處理器接收第二光學(xué)測量裝置輸出的數(shù)字圖像信號獲得基準(zhǔn)圓桿檢測直徑值D2、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿軸線夾角0 2、基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的軸線偏移分量y2 ;處理器根據(jù)公式(3)得到第二光學(xué)測量裝置的采樣率
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于所述 當(dāng)￠=90°時，分別根據(jù)公式(7)和(8)
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種同軸度光學(xué)檢測方法，其特征在于所述處理器獲取到第一光學(xué)測量裝置或第二光學(xué)測量裝置的數(shù)字圖像信號時首先依次進(jìn)行噪聲抑制處理、圖像梯度處理、邊緣檢測處理，所述第一光學(xué)檢測裝置或第二光學(xué)檢測裝置是ICXD攝像機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同軸度檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種同軸度光學(xué)檢測方法及裝置。本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的圓桿同軸度測量方法采用接觸式測量和測量精度較低的缺點，本發(fā)明提供一種基于非接觸測量的高精度同軸度光學(xué)檢測方法，該方法可以實現(xiàn)非接觸測量，且測量精度較高。同時由計算機(jī)處理圖像，檢測快速，可大大提高圓桿的同軸度檢測效率。本發(fā)明通過檢測采集基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿數(shù)字圖像信號得到θ1、θ2等參數(shù)計算基準(zhǔn)圓桿與相向圓桿的同軸度軸線偏移參數(shù)、軸線夾角參數(shù)。本發(fā)明應(yīng)用于同軸度檢測領(lǐng)域。
文檔編號G01B11/27GK102997870SQ20121052492
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者程晉明, 錢偉新, 祁雙喜, 李澤仁, 劉冬兵, 王婉麗, 彭其先 申請人:中國工程物理研究院流體物理研究所