基于機器視覺的斜齒輪參數檢測

張永炬，張 宸，張 莉，鄭 宣

（1.浙江科技學院機械與能源工程學院，浙江杭州 310023；2.臺州學院航空工程學院，浙江臺州 318000）

1 引言

齒輪作為一個重要的零部件在人類的生產生活中一直發揮著巨大的作用。采用合適的方法對齒輪的各個參數進行有效的檢測對于生產效率和生產質量的提升具有重要意義。目前，齒輪的參數檢測正慢慢朝著自動化的方向過渡，從傳統的人工檢測向著非接觸式檢測轉變。采用傳統接觸式方法對斜齒輪進行測量不僅操作難度大，而且測頭成本較高，容易損毀。而非接觸式的檢測主要包括相移法和機器視覺法。

其中，采用機器視覺對齒輪進行參數檢測具有高效率、高精度和易于實現自動化的特性，這也使得它在齒輪檢測技術中發揮著巨大的作用［1?2］。

文獻［3］提出了一種直齒圓柱齒輪的基本參數檢測方法，基于Canny算子來提取齒輪的亞像素輪廓檢測其參數，文獻［4］研究了基于Matlab的直齒輪幾何參數檢測系統，擬合齒頂圓和齒根圓確定其基本參數。文獻［5］針對中小模數的直齒輪檢測方法進行了研究，對齒輪局部的視覺圖像進行高精度檢測。文獻［6］設計了一種基于斜齒輪上下端面的斜齒輪參數檢測方法，通過兩次獲取齒輪端面圖像來確定斜齒輪的螺旋角。

目前，齒輪的參數研究大部分集中于直齒輪的基本參數，因此針對斜齒輪參數檢測中的難點，如端面檢測的噪點和斜齒輪螺旋角檢測，通過合理選用光源提高畫面對比度以降低噪點，經過預處理、閥值分割、邊緣檢測獲取到準確的斜齒輪端面輪廓后對斜齒輪的基本參數進行檢測。……