CN110715601A - 气缩孔检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气缩孔检测装置，包括机架以及相对设置在所述机架上的摄像头与探针，所述探针为中空结构，所述摄像头的拍摄光路朝向所述探针的中空结构；其中，所述探针远离所述摄像头的一端上设有锥形缺口，所述锥形缺口沿所述探针的轴线对称。本发明还提供了一种气缩孔检测方法。本发明技术方案通过利用所述摄像头以及所述探针相互配合的方式采集阀孔内部图像信息，在所述探针上设置一锥形缺口，当摄像头对着所述探针的中空结构中拍照时，所述摄像头的光路则被所述锥形缺口反射到阀孔的内壁上，从而获取到所述阀孔的内壁的图像信息。

Description

气缩孔检测装置和方法

技术领域

本发明涉及变速箱液压模块质检技术领域，特别涉及一种气缩孔检测装置和方法。

背景技术

在现有技术中，通常通过人工使用电子视频内窥镜对变速箱液压模块上的阀孔内的气缩孔进行检测。具体通过操作人员将电子视频内窥镜伸入到阀孔中，对阀孔的内表面上的气缩孔进行检测。

然而通过电子视频内窥镜进行检测无法给出气缩孔的尺寸大小数值，只是把图片和影像直接展示给操作者，由操作者凭经验主观判断大小并判定是否合格。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种气缩孔检测装置以及方法，旨在解决现有技术中无法给出气缩孔的尺寸大小数值的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种气缩孔检测装置，包括机架以及相对设置在所述机架上的摄像头与探针，所述探针为中空结构，所述摄像头的拍摄光路朝向所述探针的中空结构；其中，所述探针远离所述摄像头的一端上设有锥形缺口，所述锥形缺口沿所述探针的轴线对称。

可选地，所述探针上的锥形缺口的夹角为80度～120度。

可选地，所述探针上设有反射涂层。

可选地，所述气缩孔检测装置还包括设置在所述机架上的分度盘以及驱动件，所述驱动件与所述分度盘连接以驱动所述分度盘转动，所述分度盘的边缘上设有安装孔，所述探针装设在所述安装孔中；其中，所述驱动件驱动所述分度盘转动，以带动所述探针转动至与所述摄像头相对应的位置处。

可选地，所述气缩孔检测装置还包括补光灯，所述补光灯设置在所述摄像头上，且所述补光灯的照射方向朝向所述探针。

可选地，所述气缩孔检测装置还包括传动组件，所述机架设置在所述传动组件上。

可选地，所述传动组件包括X轴传动件、Y轴转动件以及Z轴传动件，所述Y轴传动件可移动设置在所述Z轴传动件上，所述X轴传动件可移动设置在所述Y轴传动件上，所述机架可移动设置在所述X轴传动件上。

本发明还提出一种气缩孔检测方法，所述气缩孔检测方法应用于如上述的气缩孔检测装置，所述气缩孔检测方法包括以下步骤：

控制探针伸入阀孔内；

通过摄像头以及所述探针获取所述阀孔的内部的图像信息；

根据所述图像信息计算所述阀孔的内部的气缩孔的尺寸。

可选地，所述根据所述图像信息计算所述阀孔的内部的气缩孔的尺寸的步骤具体包括：

根据所述探针的锥形缺口的圆锥面的高度获取图像高度尺寸信息；

根据所述阀孔的周长获取图像长度尺寸信息；

根据所述图像信息获取所述气缩孔的分辨率；

根据图像高度信息、所述图像长度信息以及所述分辨率计算所述气缩孔的尺寸。

可选地，所述气缩孔的长度为所述探针的锥形缺口的斜面长度/(图像高度信息*分辨率)；所述气缩孔的宽度为所述阀孔的孔径/(图像长度信息*分辨率)。

本发明技术方案通过利用所述摄像头以及所述探针相互配合的方式采集阀孔内部图像信息，在所述探针上设置一锥形缺口，当摄像头对着所述探针的中空结构中拍照时，所述摄像头的光路则被所述锥形缺口反射到阀孔的内壁上，从而获取到所述阀孔的内壁的图像信息。并通过所述图像信息计算得到气缩孔的尺寸大小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明气缩孔检测装置的主视图；

图2为本发明气缩孔检测装置的左视图；

图3为本发明探针的具体结构示意图；

图4为本发明阀孔的图像信息示意图；

图5为本发明气缩孔检测方法第一实施例的流程示意图；

图6为本发明气缩孔检测方法第二实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	探针	11	锥形缺口
12	反射面	20	摄像头
				30	机架	41	分度盘
42	驱动件	43	安装孔
				50	补光灯	60	传动组件
61	X轴传动件	62	Y轴传动件
				63	Z轴传动件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实提出了一种气缩孔检测装置，请参照图1及图2，包括机架30以及相对设置在所述机架30上的摄像头20与探针10，所述探针10为中空结构，所述摄像头20的拍摄光路朝向所述探针10的中空结构；其中，所述探针10远离所述摄像头20的一端上设有锥形缺口11，所述锥形缺口11沿所述探针10的轴线对称。

所述探针10用于将摄像头20的光路导入到阀孔中，从而获取到所述阀孔内部的图像信息，具体请参照图3，所述探针10为中空结构，且所述探针10的一端设有所述锥形缺口11，操作人员将所述探针10上设有所述锥形缺口11的一端伸入到所述阀孔中，将所述摄像头20设置在所述探针10的另一端处，并将镜头对准所述探针10的中空结构，使得所述摄像头20的光路能够通过所述探针10的中空结构进入到所述阀孔中。当光路照射到所述锥形缺口11的反射面12上时，经所述反射面12反射到所述阀孔的内壁上，从而捕捉到所述阀孔内部的图像信息。可以理解，所述探针10为透光材质，以使得光路经所述反射面12反射后，能通过所述探针照射在所述阀孔的内壁上。

需要说明的时，为了进一步提高所述摄像头采集图像信息的精准度，所述锥形缺口11沿所述探针10的轴线对称，从而光路从所述反射面12上反射出的角度一致，避免所述摄像头20采集到图像信息尺寸产生偏差。同时，在本实施例中，由于所述探针10与所述阀孔之间可能存在一定间隙，当光路从所述探针10射出时会产生折射现象。因此可将所述探针10上的锥形缺口11的夹角α设置为90度，从而使得所述锥形缺口11上的所述反射面12的反射角度呈45度，所述摄像头20平行射入的光路经反射后能够垂直从所述探针10内射出，以保证光路不会发生角度的偏转，从而进一步提高所述摄像头20采集图像信息的精准度。此外，由于所述探针10的制作工艺不同，其外表面的形状不同，本实施例中还可以将所述探针10上的锥形缺口11的夹角α设置为80度～120度，以兼容不同形状的探针10。

所述气缩孔检测装置所采集到的图像信息如图4所示，其中图(a)为所述气缩孔检测装置所采集到的所述阀孔的内部的图像信息，也即所述阀孔内壁的图像，图(b)为将图(a)展开后的图像信息。其中点P1(x’，y’)为图(a)中气缩孔的位置，点P2(x，y)为图(a)展开后气缩孔对应的位置。

其中x’为图(a)中x’向坐标(单位为像素，后同)，y’为图(a)中y’向坐标(单位为像素)；通过公式x’＝cos(x/r)*y以及y’＝sin(x/r)*y计算出图(a)展开后气缩孔在图(b)中的位置，其中r为所述阀孔的半径。而后再通过所述气缩孔在图(b)中的坐标可计算得到所述气缩孔的尺寸。

具体为：根据所述锥形缺口11的高度获取到所述图像高度尺寸信息，也即所述阀孔的内壁在图(a)中形成的圆环的宽度h(单位为像素，下同)，当图(a)展开后也等于在图(b)中的宽度h。其中，所述锥形缺口11的高度是指所述锥形缺口11的顶点到底面的间距。其次，在根据所述阀孔的周长获取图像长度尺寸信息，也即所述阀孔的内壁在图(a)中形成的外圆环的周长c，当图(a)展开后也等于在图(b)中的长度c。再次，通过所述图像信息获取所述气缩孔在图(b)中的x向分辨率nx，例如设起始点为x1，结束点为x2，则nx＝x2-x1+1，同理获取所述气缩孔在图(b)中的y向分辨率ny，例如设起始点为y1，结束点为y2，则ny＝y2-y1+1。最后根据图像高度信息、所述图像长度信息以及所述分辨率计算所述气缩孔的尺寸。

具体为：所述气缩孔的长度为所述探针的锥形缺口的斜面长度/(图像高度信息*分辨率)，也即所述气缩孔的长度为D/c*nx，其中，D为所述阀孔的实际直径；所述气缩孔的宽度为所述阀孔的孔径/(图像长度信息*分辨率)，也即所述气缩孔的宽度为H/h*ny，其中，H为所述探头的锥面缺口11上所述反射面12的实际长度。所述阀孔的实际直径以及所述探头的锥面缺口11上所述反射面12的实际长度可通过实际测量获得。

本发明技术方案通过利用所述摄像头20以及所述探针10相互配合的方式采集阀孔内部图像信息，在所述探针10上设置一锥形缺口11，当摄像头20对着所述探针10的中空结构中拍照时，所述摄像头20的光路则被所述锥形缺口11反射到阀孔的内壁上，从而获取到所述阀孔的内壁的图像信息。并通过所述图像信息计算得到气缩孔的尺寸大小。

进一步地，所述探针10上设有反射涂层。本实施例中可仅在所述反射面12上设置所述反射涂层，以提所述反射面12上的反光强度，从而提高所述摄像头20采集图像信息的清晰度。此外，还可以在所述探针10的整个表面上设置所述反射涂层，从而避免光路从所述探针10的中间位置处射出到所述阀孔的内壁上，从而进一步提高所述摄像头20采集图像信息的精准度。

进一步地，请参照图2，所述气缩孔检测装置还包括设置在所述机架30上的分度盘41以及驱动件42，所述驱动件42与所述分度盘41连接以驱动所述分度盘41转动，所述分度盘41的边缘上设有安装孔43，所述探针10装设在所述安装孔43中；其中，所述驱动件42驱动所述分度盘41转动，以带动所述探针10转动至与所述摄像头20相对应的位置处。

所述分度盘41上设有若干安装孔43，所述探针10上没有所述锥形缺口11的一端安装在所述分度盘41的所述安装孔43中，设有所述锥形缺口11的一端从所述分度盘41的一面延伸出去，而所述摄像头20设置在所述分度盘41的另一面。其中，所述摄像头20与所述安装孔43的高度对齐，从而使得所述摄像头20的拍摄光路能够朝向所述探针10的中空结构中；且若干所述安装孔43到所述分度盘41圆心的距离相同，从而当所述分度盘41转动时，能够保证所有设置在所述分度盘41上的所述安装孔43均能够经过所述摄像头20的拍摄光路。需要说明的是，为了避免阻挡所述摄像头20的拍摄光路，所述安装孔43为通孔，以使得光路能够通过所述安装孔43射入所述探针10中。

在本实施例中，通过将所述探针10设置在所述分度盘41上，从而实现通过转动所述分度盘41以更换不同的所述探针10进行检测，以提高本发明的便捷程度以及兼容性。本实施例可选的，所述驱动件42可采用驱动电机，在所述分度盘41上均匀分布有四个所述探针10，在实际运用中，一次仅使用一个所述探针10进行检测，因此可通过调节不同所述探针10之间的间距，避免导致无法将探针10插入到所述阀孔中的现象发生。

进一步地，所述气缩孔检测装置还包括补光灯50，所述补光灯50设置在所述摄像头20上，且所述补光灯50的照射方向朝向所述探针10。在本实施例中，通过所述补光灯50为所述摄像头20提供采集图像信息所需的光源，从而进一步提高所述摄像头20采集图像信息的清晰度。可以理解，本实施例包括但不限于上述方案，所述补光灯50还可以设置在所述分度盘41的安装孔43位置处。

进一步地，所述气缩孔检测装置还包括传动组件60，所述机架30设置在所述传动组件60上。本实施例中，通过将所述传动组件60控制所述探针10移动，从而提高本发明的自动化程度。具体的，所述传动组件60包括X轴传动件61、Y轴转动件62以及Z轴传动件63，所述Y轴传动件62可移动设置在所述Z轴传动件63上，所述X轴传动件61可移动设置在所述Y轴传动件62上，所述机架30可移动设置在所述X轴传动件61上。

通过所述Z轴传动件63以及所述Y轴传动件62移动以调整所述探针10的位置，使得所述探针10对准所述阀孔，当所述探针10对准所述阀孔后，则控制所述X轴传动件61移动，以使得所述探针10伸入到所述阀孔中。可以理解，本实施例包括但不限于上述方案，还可以通过自有组合所述X轴传动件61、所述Y轴转动件62以及所述Z轴传动件63来调整所述探针10的位置。

此外，为解决上述问题，本发明还提出一种气缩孔检测方法，所述气缩孔检测方法应用于如上述的气缩孔检测装置，请参照图5，图5为本发明气缩孔检测方法第一实施例的流程示意图，所述气缩孔检测方法包括以下步骤：

步骤S10：控制探针伸入阀孔内；

步骤S20：通过摄像头以及所述探针获取所述阀孔的内部的图像信息；

步骤S30：根据所述图像信息计算所述阀孔的内部的气缩孔的尺寸。

所述气缩孔检测装置所采集到的图像信息如图4所示，其中图(a)为所述气缩孔检测装置所采集到的所述阀孔的内部的图像信息，也即所述阀孔内壁的图像，图(b)为将图(a)展开后的图像信息。其中点P1(x’，y’)为图(a)中气缩孔的位置，点P2(x，y)为图(a)展开后气缩孔对应的位置。

其中x’为图(a)中x’向坐标(单位为像素，后同)，y’为图(a)中y’向坐标(单位为像素)；通过公式x’＝cos(x/r)*y以及y’＝sin(x/r)*y计算出图(a)展开后气缩孔在图(b)中的位置，其中r为所述阀孔的半径。而后再通过所述气缩孔在图(b)中的坐标可计算得到所述气缩孔的尺寸。

本发明技术方案通过利用所述摄像头20以及所述探针10相互配合的方式采集阀孔内部图像信息，在所述探针10上设置一锥形缺口11，当摄像头20对着所述探针10的中空结构中拍照时，所述摄像头20的光路则被所述锥形缺口11反射到阀孔的内壁上，从而获取到所述阀孔的内壁的图像信息。并通过所述图像信息计算得到气缩孔的尺寸大小。

进一步地，请参照图6，图6为基于第一实施例提出本发明气缩孔检测方法第二实施例的流程示意图，所述步骤S30具体包括：

步骤S31：根据所述探针的锥形缺口获取图像高度尺寸信息；

步骤S32：根据所述阀孔的周长获取图像长度尺寸信息；

步骤S33：根据所述图像信息获取所述气缩孔的分辨率；

步骤S34：根据图像高度信息、所述图像长度信息以及所述分辨率计算所述气缩孔的尺寸。

所述气缩孔检测装置所采集到的图像信息如图4所示，本实施例中，根据所述锥形缺口11的高度获取到所述图像高度尺寸信息，也即所述阀孔的内壁在图(a)中形成的圆环的宽度h(单位为像素，下同)，当图(a)展开后也等于在图(b)中的宽度h。其中，所述锥形缺口11的高度是指所述锥形缺口11的顶点到底面的间距。其次，在根据所述阀孔的周长获取图像长度尺寸信息，也即所述阀孔的内壁在图(a)中形成的外圆环的周长c，当图(a)展开后也等于在图(b)中的长度c。再次，通过所述图像信息获取所述气缩孔在图(b)中的x向分辨率nx，例如设起始点为x1，结束点为x2，则nx＝x2-x1+1，同理获取所述气缩孔在图(b)中的y向分辨率ny，例如设起始点为y1，结束点为y2，则ny＝y2-y1+1。最后根据图像高度信息、所述图像长度信息以及所述分辨率计算所述气缩孔的尺寸。

具体为：所述气缩孔的长度为所述探针的锥形缺口的斜面长度/(图像高度信息*分辨率)，也即所述气缩孔的长度为D/c*nx，其中，D为所述阀孔的实际直径；所述气缩孔的宽度为所述阀孔的孔径/(图像长度信息*分辨率)，也即所述气缩孔的宽度为H/h*ny，其中，H为所述探头的锥面缺口11上所述反射面12的实际长度。所述阀孔的实际直径以及所述探头的锥面缺口11上所述反射面12的实际长度可通过实际测量获得。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气缩孔检测装置，其特征在于，包括机架以及相对设置在所述机架上的摄像头与探针，所述探针为中空结构，所述摄像头的拍摄光路朝向所述探针的中空结构；

其中，所述探针远离所述摄像头的一端上设有锥形缺口，所述锥形缺口沿所述探针的轴线对称。

2.根据权利要求1所述的气缩孔检测装置，其特征在于，所述探针上的锥形缺口的夹角为80度～120度。

3.根据权利要求1所述的气缩孔检测装置，其特征在于，所述探针上设有反射涂层。

4.根据权利要求1所述的气缩孔检测装置，其特征在于，所述气缩孔检测装置还包括设置在所述机架上的分度盘以及驱动件，所述驱动件与所述分度盘连接以驱动所述分度盘转动，所述分度盘的边缘上设有安装孔，所述探针装设在所述安装孔中；

其中，所述驱动件驱动所述分度盘转动，以带动所述探针转动至与所述摄像头相对应的位置处。

5.根据权利要求1所述的气缩孔检测装置，其特征在于，所述气缩孔检测装置还包括补光灯，所述补光灯设置在所述摄像头上，且所述补光灯的照射方向朝向所述探针。

6.根据权利要求1所述的气缩孔检测装置，其特征在于，所述气缩孔检测装置还包括传动组件，所述机架设置在所述传动组件上。

7.根据权利要求6所述的气缩孔检测装置，其特征在于，所述传动组件包括X轴传动件、Y轴转动件以及Z轴传动件，所述Y轴传动件可移动设置在所述Z轴传动件上，所述X轴传动件可移动设置在所述Y轴传动件上，所述机架可移动设置在所述X轴传动件上。

8.一种气缩孔检测方法，其特征在于，所述气缩孔检测方法应用于如权利要求1-7中任一项所述的气缩孔检测装置，所述气缩孔检测方法包括以下步骤：

控制探针伸入阀孔内；

通过摄像头以及所述探针获取所述阀孔的内部的图像信息；

根据所述图像信息计算所述阀孔的内部的气缩孔的尺寸。

9.根据权利要求8所述的气缩孔检测方法，其特征在于，所述根据所述图像信息计算所述阀孔的内部的气缩孔的尺寸的步骤具体包括：

根据所述探针的锥形缺口的圆锥面的高度获取图像高度尺寸信息；

根据所述阀孔的周长获取图像长度尺寸信息；

根据所述图像信息获取所述气缩孔的分辨率；

根据图像高度信息、所述图像长度信息以及所述分辨率计算所述气缩孔的尺寸。

10.根据权利要求8所述的气缩孔检测方法，其特征在于，所述气缩孔的长度为所述探针的锥形缺口的斜面长度/(图像高度信息*分辨率)；所述气缩孔的宽度为所述阀孔的孔径/(图像长度信息*分辨率)。

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