本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的裝置，包括光具座，激光器，光柵架，攝像頭，光屏，暗箱，計(jì)算機(jī)，所述的激光器、光柵架、攝像頭以及光屏從左到右依次設(shè)置在所述的光具座上，光柵架上放置有細(xì)絲，光束穿過(guò)所述的細(xì)絲射向光屏，攝像頭以及光屏被暗箱罩住，在所述的暗箱上留有激光束入口，攝像頭對(duì)準(zhǔn)所述的光屏用于采集光屏上的圖像，攝像頭與計(jì)算機(jī)相連接，將采集的圖像送入計(jì)算機(jī)內(nèi)。本發(fā)明專利技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，同時(shí)成本低廉，便于推廣，通過(guò)本發(fā)明專利技術(shù)所采用的圖像處理方法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控細(xì)絲直徑的變化，當(dāng)細(xì)絲直徑大于或者小于規(guī)定的范圍時(shí)就會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒工作人員，本發(fā)明專利技術(shù)能夠較為精確的，非接觸細(xì)絲，測(cè)量出細(xì)絲的直徑。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開(kāi)了一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的裝置，包括光具座，激光器，光柵架，攝像頭，光屏，暗箱，計(jì)算機(jī)，所述的激光器、光柵架、攝像頭以及光屏從左到右依次設(shè)置在所述的光具座上，光柵架上放置有細(xì)絲，光束穿過(guò)所述的細(xì)絲射向光屏，攝像頭以及光屏被暗箱罩住，在所述的暗箱上留有激光束入口，攝像頭對(duì)準(zhǔn)所述的光屏用于采集光屏上的圖像，攝像頭與計(jì)算機(jī)相連接，將采集的圖像送入計(jì)算機(jī)內(nèi)。本專利技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，同時(shí)成本低廉，便于推廣，通過(guò)本專利技術(shù)所采用的圖像處理方法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控細(xì)絲直徑的變化，當(dāng)細(xì)絲直徑大于或者小于規(guī)定的范圍時(shí)就會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒工作人員，本專利技術(shù)能夠較為精確的，非接觸細(xì)絲，測(cè)量出細(xì)絲的直徑。【專利說(shuō)明】
本專利技術(shù)涉及測(cè)量
，特別涉及一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的裝置及方 法。
技術(shù)介紹
在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常碰到尺寸較小的細(xì)絲直徑的測(cè)量問(wèn)題.細(xì)絲直徑 測(cè)量的方法有許多，傳統(tǒng)測(cè)量方法通常有兩種：一種是靜態(tài)測(cè)量，另一種是動(dòng)態(tài)測(cè)量。靜 態(tài)測(cè)量的解決方案，往往采用傳統(tǒng)的精密量具進(jìn)行，這種方法雖然簡(jiǎn)單，但在實(shí)際應(yīng)用中 具有很大的局限性。在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要測(cè)量某些細(xì)絲直徑，比如：電纜行業(yè)對(duì)產(chǎn)品外 徑的檢測(cè)；金屬導(dǎo)線廠對(duì)銅絲直徑的監(jiān)測(cè)及紡紗廠對(duì)紗絲直徑的控制等。這些細(xì)絲直徑的 測(cè)量不僅要求精度高，而且往往是不能接觸被測(cè)樣品。此時(shí)，動(dòng)態(tài)非接觸式細(xì)絲直徑測(cè)量就 顯現(xiàn)出其優(yōu)越性。 在細(xì)絲測(cè)量的方法上，除了直接測(cè)量外，單縫衍射法和雙光束干涉法都是比較好 的測(cè)量方法，本專利技術(shù)運(yùn)用的是單縫衍射原理，著重對(duì)細(xì)絲衍射圖像的處理進(jìn)行研究，通過(guò)計(jì) 算機(jī)對(duì)圖像的處理能夠得到實(shí)時(shí)的細(xì)絲的直徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為解決上述問(wèn)題，提供了一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的裝置 及方法。 為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑 的裝置，包括光具座，激光器，光柵架，攝像頭，光屏，暗箱，計(jì)算機(jī)，所述的激光器、光柵架、 攝像頭以及光屏從左到右依次設(shè)置在所述的光具座上，其中激光器用于發(fā)射激光，光柵架 上放置有細(xì)絲，所述的細(xì)絲堅(jiān)直放置，并通過(guò)光柵架將其拉直，光束穿過(guò)所述的細(xì)絲射向光 屏，所述的攝像頭以及光屏被暗箱罩住，在所述的暗箱上留有激光束入口，攝像頭對(duì)準(zhǔn)所述 的光屏用于采集光屏上的圖像，攝像頭與計(jì)算機(jī)相連接，將采集的圖像送入計(jì)算機(jī)內(nèi)。 本專利技術(shù)還公開(kāi)了一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的方法，包括如下步驟： (1)、攝像頭將光屏上的圖像采集后送入計(jì)算機(jī)內(nèi)； (2)計(jì)算機(jī)matlab軟件對(duì)細(xì)絲的衍射圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的讀取； (3)、利用Matlab讀取這個(gè)圖像建立相對(duì)應(yīng)的mXnX3的三維數(shù)組； (4)、將細(xì)絲衍射圖像進(jìn)行RGB矩陣化處理，選取顏色強(qiáng)度分量變化最多的一行即 為衍射條紋所在行； (5)、將衍射條紋所在行的像素的顏色分量值提取出，計(jì)算得到該像素的顏色強(qiáng)度 M0 ￠)、再將該行每一個(gè)像素的列標(biāo)度和顏色強(qiáng)度組成一個(gè)新的二維數(shù)組，根據(jù)這個(gè) 新的數(shù)組做出衍射條紋光強(qiáng)分布圖； (7)、取第一到第五級(jí)暗紋中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，通過(guò)逐差法處理，得到相鄰暗紋 中心點(diǎn)橫坐標(biāo)的差值，計(jì)算出拍攝圖像中相鄰暗條紋之間的距離。 (8)、通過(guò)確定攝像頭的位置和焦距，確定一個(gè)比例系數(shù)h，用比例系數(shù)h來(lái)消除拍 攝圖像和實(shí)際呈像之間的誤差。 (9)、在h值確定后，將拍攝圖像中相鄰暗條紋之間的距離和實(shí)際呈像中相鄰暗條 紋之間的距離進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化后的距離代入公式 <=可以精確求解細(xì)絲 直徑。 【權(quán)利要求】1. 一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的裝置，其特征在于：包括光具座，激光器，光柵 架，攝像頭，光屏，暗箱，計(jì)算機(jī)，所述的激光器、光柵架、攝像頭以及光屏從左到右依次設(shè)置 在所述的光具座上，其中激光器用于發(fā)射激光，光柵架上放置有細(xì)絲，所述的細(xì)絲堅(jiān)直放 置，并通過(guò)光柵架將其拉直，光束穿過(guò)所述的細(xì)絲射向光屏，所述的攝像頭以及光屏被暗箱 罩住，在所述的暗箱上留有激光束入口，攝像頭對(duì)準(zhǔn)所述的光屏用于采集光屏上的圖像，攝 像頭與計(jì)算機(jī)相連接，將采集的圖像送入計(jì)算機(jī)內(nèi)。2. -種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的方法，其特征在于：包括如下步驟： (1) 、攝像頭將光屏上的圖像采集后送入計(jì)算機(jī)內(nèi)； (2) 計(jì)算機(jī)matlab軟件對(duì)細(xì)絲的衍射圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的讀取； (3) 、利用Matlab讀取這個(gè)圖像建立相對(duì)應(yīng)的mXnX3的三維數(shù)組； (4) 、將細(xì)絲衍射圖像進(jìn)行RGB矩陣化處理，選取顏色強(qiáng)度分量變化最多的一行即為衍 射條紋所在行； (5) 、將衍射條紋所在行的像素的顏色分量值提取出，計(jì)算得到該像素的顏色強(qiáng)度M; (6) 、再將該行每一個(gè)像素的列標(biāo)度和顏色強(qiáng)度組成一個(gè)新的二維數(shù)組，根據(jù)這個(gè)新的 數(shù)組做出衍射條紋光強(qiáng)分布圖； (7) 、取第一到第五級(jí)暗紋中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，通過(guò)逐差法處理，得到相鄰暗紋中心 點(diǎn)橫坐標(biāo)的差值，計(jì)算出拍攝圖像中相鄰暗條紋之間的距離。 (8) 、通過(guò)確定攝像頭的位置和焦距，確定一個(gè)比例系數(shù)h，用比例系數(shù)h來(lái)消除拍攝圖 像和實(shí)際呈像之間的誤差。 (9) 、在h值確定后，將拍攝圖像中相鄰暗條紋之間的距離和實(shí)際呈像中相鄰暗條紋之 間的距離進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化后的距離代入公式，其中k= 1，2, 3,…中可以 精確求解細(xì)絲直徑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的方法，其特征在于：所述 的K計(jì)算過(guò)程包括如下步驟： (1) 、取一根直徑確定的細(xì)絲，假設(shè)細(xì)絲直徑的真實(shí)值為; (2) 、安裝測(cè)量裝置，固定攝像頭的位置和焦距，測(cè)量真實(shí)值為細(xì)絲的直徑； (3) 、拍攝細(xì)絲的衍射圖像，計(jì)算衍射圖像中相鄰暗條紋之間的距離，用衍射圖像中相 鄰暗條紋之間的距離來(lái)計(jì)算細(xì)絲直徑SM，得到力=|。 〇測(cè)【文檔編號(hào)】G01B11/08GK104457599SQ201410851412【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日 【專利技術(shù)者】金遠(yuǎn)偉, 王婭冰, 張雅男, 顧斌 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種非接觸式在線測(cè)量細(xì)絲直徑的裝置，其特征在于：包括光具座，激光器，光柵架，攝像頭，光屏，暗箱，計(jì)算機(jī)，所述的激光器、光柵架、攝像頭以及光屏從左到右依次設(shè)置在所述的光具座上，其中激光器用于發(fā)射激光，光柵架上放置有細(xì)絲，所述的細(xì)絲豎直放置，并通過(guò)光柵架將其拉直，光束穿過(guò)所述的細(xì)絲射向光屏，所述的攝像頭以及光屏被暗箱罩住，在所述的暗箱上留有激光束入口，攝像頭對(duì)準(zhǔn)所述的光屏用于采集光屏上的圖像，攝像頭與計(jì)算機(jī)相連接，將采集的圖像送入計(jì)算機(jī)內(nèi)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金遠(yuǎn)偉，王婭冰，張雅男，顧斌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京信息工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。