基于雙遠心光學系統(tǒng)的外螺紋參數(shù)檢測技術研究.pdf

1、本文針對井下防砂起爆裝置螺紋檢測中工作量大、效率低、對操作人員要求高的問題，研究了防砂起爆裝置主體梯形螺紋完整參數(shù)測量問題。本論文的研究成果可以提高防砂起爆裝置主體螺紋測量的自動化程度和穩(wěn)定性，為主體完整參數(shù)測量奠定理論和技術基礎。
　　本文設計了雙遠心光學系統(tǒng)螺紋測量平臺。介紹了檢測對象的結(jié)構(gòu)和要求，以及雙遠心光學系統(tǒng)的工作原理和優(yōu)勢，在檢測理論基礎上對系統(tǒng)測量精度進行了分析計算，根據(jù)精度分析結(jié)果對核心環(huán)節(jié)進行了選型，設計了被測

2、對象梯形螺紋檢測系統(tǒng)方案，在設計方案的理論基礎上搭建了雙遠心成像系統(tǒng)實驗臺。
　　研究了螺紋圖像預處理方法。螺紋圖像預處理方法包括圖像灰度化處理方法、圖像濾波方法、圖像分割方法。在圖像灰度化方法中，對不同的處理方法進行了理論分析和實驗驗證，根據(jù)理論分析和實驗結(jié)果，生理學灰度權(quán)值灰度化處理方法目標特征更清晰。對不同的濾波方法進行了比較試驗，實驗結(jié)果表明Disk濾波算法抑制噪聲區(qū)域效果較好。對不同的圖像分割方法進行了對比實驗，根據(jù)分割

3、效果和分割適應性，選擇Otsu閾值分割算法作為本文圖像預處理方法，并利用這些方法對采集圖像進行處理。
　　研究了檢測區(qū)域提取方法。提出通過灰度投影方法確定目標區(qū)域坐標，建立了最大灰度投影法和累加投影法的數(shù)學模型，并通過實驗對比了兩者計算效果，實驗結(jié)果表明，累加投影法目標特征明確，包含信息全面，能正確確定特征區(qū)域，選擇累加投影計算法方法計算圖像橫向和縱向投影，并對投影曲線進行整形處理。
　　研究了檢測區(qū)域確定方法。根據(jù)檢測圖像

4、的特點，在得到的投影曲線上，通過梯度算法突出特征點，并通過求絕對值將負值谷點轉(zhuǎn)換為峰點。利用峰值檢測方法檢測峰點，根據(jù)峰點之間的關系計算出待檢測區(qū)域坐標點。為了使檢測區(qū)域信息完整，對檢測區(qū)域進行擴展，得到最終檢測區(qū)域。
　　研究了螺紋參數(shù)圖像檢測方法。在輪廓數(shù)據(jù)提取中，分析比較了常用的輪廓檢測方法，針對這些方法干擾因素多、輪廓寬度不統(tǒng)一的不足，提出了基于數(shù)學形態(tài)學的輪廓提取方法。在提取輪廓數(shù)據(jù)基礎上，研究了螺紋導程、大徑、小徑、牙