一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法与流程

本发明涉及图像处理，具体涉及一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法。

背景技术：

1、在机械工业制品中，螺栓是其中最重要的紧固件、连接件和传动组件，螺栓螺纹表面的质量会直接影响工业生产的正常进行，常见地，由于磨损、牙伤的原因导致螺栓松动，在高强度工作的机械设备中将会引发更大的安全隐患。目前，工业螺栓的缺陷检测己成为工业生产中极为重要的一个环节。人工目测的方法效率低且容易错检漏检。

2、因此大部分企业利用检测装置对螺纹进行缺陷检测，相对于人工目标测准确率较高，但是检测装置是对整张图像的所有像素点进行处理，通过计算螺纹的牙型角来判断螺纹是否有缺陷，这种方法需计算整张图像的像素点以及曲线角度，计算量过大导致检测效率相对较低。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，以解决现有的检测装置通过螺纹的牙型角判断螺纹缺陷，计算量过大导致检测效率低问题。

2、本发明的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法采用如下技术方案：该方法包括：

3、获取待检测螺栓的二值图像；

4、将二值图像中螺栓轴向记为列方向，垂直于螺栓轴向记为行方向，根据二值图像中每列的螺栓区域像素点的数量得到列和曲线图，根据每行的螺栓区域像素点的数量得到行和曲线图；

5、根据列和曲线图以及行和曲线图中的螺栓区域像素点的数量和坐标，得到二值图像中螺纹区域的坐标范围，根据坐标范围得到二值图像中螺纹区域的外接矩形；

6、对螺纹区域的外接矩形的区域进行边缘检测得到螺纹的纹线边缘，根据纹线边缘的像素点坐标得到螺纹的合格螺纹牙，以及相邻两合格螺纹牙之间的距离；

7、根据相邻两合格螺纹牙之间的距离得到该螺纹对应的螺栓的评价系数，根据评价系数确定螺栓的缺陷等级。

8、进一步，根据二值图像中每列的螺栓区域像素点的数量得到列和曲线图，根据每行的螺栓区域像素点的数量得到行和曲线图的步骤包括：

9、将二值图像中平行于螺栓轴向的方向记为列方向，获取二值图像中每列的螺栓区域像素点的数量；

10、根据每列的螺栓区域像素点的数量和以及该列像素点在二值图像中横坐标得到列和曲线图；

11、将垂直于列的方向记为行方向，获取二值图像中每行的螺栓区域像素点的数量；

12、根据每行的螺栓区域像素点的数量和该行像素点在二值图像中的纵坐标得到行和曲线图。

13、进一步，根据列和曲线图以及行和曲线图中的螺栓区域像素点的数量和坐标，得到二值图像中螺纹区域的坐标范围的步骤包括：

14、根据列和曲线图中每列的螺栓区域像素点的数量和坐标得到左侧螺纹区域的左侧横坐标范围、右侧螺纹区域的右侧横坐标范围；

15、根据行和曲线图中每行的螺栓区域像素点的数量和坐标得到螺纹区域的纵坐标范围。

16、进一步，根据坐标范围得到二值图像中螺纹区域的外接矩形的步骤包括：

17、根据左侧螺纹区域的左侧横坐标范围和纵坐标范围得到二值图像中左侧螺纹区域的左侧外接矩形；

18、根据右侧螺纹区域的右侧横坐标范围和纵坐标范围得到二值图像中右侧螺纹区域的右侧外接矩形。

19、进一步，根据相邻两合格螺纹牙之间的距离得到该螺纹对应的螺栓的评价系数的步骤包括：

20、获取所有相邻两合格螺纹牙之间的距离中的最小距离和最大距离，根据最小距离和最大距离的比值得到该螺纹对应螺栓的评价系数。

21、进一步，根据评价系数确定螺栓的缺陷等级的方法为：

22、当评价系数在预设的第一阈值区间，该螺栓螺纹基本无缺陷，符合过检要求；

23、当评价系数在预设的第二阈值区间，该螺栓为三级缺陷；

24、当评价系数在预设的第三阈值区间，该螺栓为二级缺陷；

25、当评价系数在预设的第四阈值区间，该螺栓为一级缺陷。

26、本发明的有益效果是：本发明的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，通过行和列的螺栓区域的像素点数量得到螺纹区域的坐标范围，根据坐标范围得到螺纹的外接矩形区域，对外接矩形区域进行边缘检测，相比于对整个灰度图像进行边缘检测并处理边缘检测后的结果减少了计算量，能够使检测效率更高；通过边缘检测得到纹线边缘，根据纹线边缘的像素点坐标得到的螺纹相邻两合格螺纹牙之间的距离计算螺栓的评价系数，通过坐标具体数值的计算能够使检测结果的更精确，准确率更高。

技术特征：

1.一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，其特征在于，根据二值图像中每列的螺栓区域像素点的数量得到列和曲线图，根据每行的螺栓区域像素点的数量得到行和曲线图的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，其特征在于，根据列和曲线图以及行和曲线图中的螺栓区域像素点的数量和坐标，得到二值图像中螺纹区域的坐标范围的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，其特征在于，根据坐标范围得到二值图像中螺纹区域的外接矩形的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，其特征在于，根据相邻两合格螺纹牙之间的距离得到该螺纹对应的螺栓的评价系数的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，其特征在于，根据评价系数确定螺栓的缺陷等级的方法为：

技术总结
本发明涉及一种基于图像处理的螺栓螺纹缺陷检测方法，涉及图像处理技术领域，该方法包括：获取待检测螺栓的二值图像；根据二值图像中每列的螺栓区域像素点的数量得到列和曲线图，获取行和曲线图；根据列和曲线图以及行和曲线图中的螺栓区域像素点的数量和坐标，得到二值图像中螺纹区域的坐标范围，根据坐标范围得到二值图像中螺纹区域的外接矩形；对螺纹区域的外接矩形的区域进行边缘检测得到螺纹的纹线边缘，根据纹线边缘的像素点坐标得到螺纹的合格螺纹牙，根据相邻两合格螺纹牙之间的距离得到该螺纹对应的螺栓的评价系数，根据评价系数确定螺栓的缺陷等级，本发明方法提高了螺栓螺纹缺陷检测的准确率。

技术研发人员：王宪党,夏凯旋
受保护的技术使用者：微山晟轩机械制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14