基于機器視覺的螺紋鋼絲頭檢測方法

肖 劍，楊鈞宇，徐紫琪，張 凱，張 贊

（1.長安大學 電子與控制工程學院，西安 710064；2.西安科技大學 電氣與控制工程學院，西安 710054）

0 引言

作為鋼筋機械連接的關鍵部分，螺紋鋼絲頭質(zhì)量是影響建筑物整體質(zhì)量的重要因素[1]。目前對于螺紋鋼絲頭檢測方法主要是采用人工檢測，根據(jù)《GB/T 197-2003》，螺紋鋼絲頭由檢測工人手持符合6f級精度的環(huán)規(guī)、測長儀和千分尺等儀器進行檢測[2]。但人工檢測存在主觀性，經(jīng)常會發(fā)生漏檢、誤檢的情況，且檢測效率低、工作強度大，不利于對生產(chǎn)過程的質(zhì)量安全控制[3]。

本文基于機器視覺[4]技術進行了螺紋鋼絲頭檢測方法的研究，通過對采集到的圖像數(shù)據(jù)進行預處理，并提取出重要的特征信息[5]。機器視覺方法受檢測環(huán)境影響較小、準確率高、效率高，同時檢測設備成本低，便于工業(yè)生產(chǎn)部署，適合工業(yè)螺紋鋼絲頭的檢測[6]。本文通過方差曲率角進行角點定位，提高了角點檢測精度，降低了偽角點對后續(xù)參數(shù)提取造成的影響。為了進一步提高測量精度，提出一種基于Sigmoid亞像素細分算法對邊緣像素進行細分。在中徑測量中，提出了一種基于自適應權重非線性收斂的鯨魚算法。本文實現(xiàn)了螺紋鋼絲頭角點的精確定位與尺寸參數(shù)的精確測量。

1 螺紋鋼絲頭的基本參數(shù)與角點檢測

1.1 螺紋鋼絲頭的基本參數(shù)

螺紋鋼絲頭檢測的內(nèi)容主要包括對大徑、小徑、中徑、螺距等的檢測。如圖1所示，外螺紋的大徑、中經(jīng)、小徑可表示為與外螺紋特征點重合的假想圓柱體的直徑[7]。……