本發明涉及一種制造檢測的系統，具體地，涉及一種導電滑環環槽加工在機視覺測量系統。
背景技術：
導電滑環用于實現兩個相對轉動部件之間電信號的穩定、可靠傳輸，其中精密導電滑環是體積小、走線密集的部件，在保證電信號傳輸穩定的前提下實現了信號的高密度傳輸，因此廣泛應用于航空、航天、軍事、醫療、船舶以及工業自動化系統。隨著航空航天等高精技術領域的不斷發展，對精密導電滑環的體積、走線的密集性以及電信號傳輸的穩定性的需求有了進一步的提高。
經檢索，現有技術中出現了不少關于導電滑環制造、組裝等文獻，比如中國發明誰請CN104377528A，其公開了一種導電滑環組件裝配方法，又如CN103481035A，其一種導電滑環彈性片狀電刷的加工成型方法。這些對導電滑環技術的發展提供了一定的解決方案。但是，檢索中未發現有關導電滑環環槽自動加工和檢測的相關報道。
導電滑環上導電環槽傳統的加工方式是通過工人目測的方式來確定每個環槽下刀的位置，其加工精度和效率完全依賴于工人的視力和操作熟練程度，不能滿足加工精度的要求。因此，目前急需一種導電滑環環槽自動加工和檢測的技術。
技術實現要素：
針對傳統加工檢測方式的不足，本發明的目的是提供一種導電滑環環槽加工在機視覺測量系統，所述系統通過各個子模塊間的相互配合，將導電滑環環槽的加工和檢測有機統一起來，實現了自動加工和檢測。
為實現以上目的，本發明提供一種導電滑環環槽加工在機視覺測量系統，包括：圖像采集模塊、圖像處理和檢測模塊、機床通信和控制模塊、人機界面模塊、數據庫管理模塊，其中：
所述圖像采集模塊，負責導電滑環圖像的采集，即利用相機跟隨車床的運動采集導電滑環多個角度的圖像，將采集到的圖像信息傳遞給所述圖像處理和檢測模塊；
所述圖像處理和檢測模塊，對所述圖像采集模塊發送的圖像信息基于圖像原理進行處理提取出滑環銅環邊緣，并根據機床運動控制規律計算出導電滑環的環槽加工位置，將得到的滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息發送給機床通信和控制模塊；
所述機床通信和控制模塊，負責在所述圖像采集模塊進行圖像采集時控制車床的運動，在接收到所述圖像處理和檢測模塊的信息后將滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息發送給機床并控制機床進行加工；
所述人機界面模塊，用于提供人機交互的平臺，根據生產條件和要求通過對所述人機界面模塊的操作來調整所述圖像采集模塊的采集控制參數、所述機床通信和控制模塊的機床和通信控制參數，并將調整后的所述參數分別傳遞到所述圖像采集模塊、所述機床通信和控制模塊中，此外所述人機界面模塊輸出滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息界面中，以顯示工件的加工情況；
所述數據庫管理模塊，負責對歷史檢測、加工過程信息進行管理，并將數據庫中信息傳遞到所述人機界面模塊顯示。
優選地，所述的圖像采集模塊，包括：運動檢測子模塊和圖像采集存儲子模塊，其中：
所述運動檢測子模塊負責檢測圖像的運動狀況，并使圖像的采集節奏和車床運動節奏保持一致；
所述圖像采集存儲子模塊在圖像運動的情況下采集對應位置的導電滑環圖像，并將圖像儲存在加工工程的對應位置。
更優選地，所述的運動檢測子模塊對所述圖像采集存儲子模塊進行控制，當檢測到工件運動停止，運動檢測子模塊發送指令控制圖像采集模塊截取工件圖像，所述圖像采集存儲子模塊將截取到的工件圖像傳遞到所述圖像處理和檢測模塊。
優選地，所述的圖像處理和檢測模塊，包括：圖像預處理子模塊、圖像特征提取子模塊、圖像拼接子模塊、數據融合轉換子模塊和數據比較子模塊，其中：
所述圖像預處理子模塊負責對圖像采集模塊發送的每幅圖像進行圖像增強、圖像濾波和圖像分塊處理，使圖像中的滑環銅環邊緣清晰并減小處理范圍；
所述圖像特征提取子模塊負責提取經過圖像預處理子模塊預處理后的每幅圖像的滑環銅環邊緣；
所述圖像拼接子模塊負責將多幅圖像預處理子模塊處理過的圖像拼接成一幅完整的圖像，用于在上述人機界面模塊中進行顯示；
所述數據融合轉換子模塊負責將多幅圖像預處理子模塊處理過的圖像中的滑環銅環邊緣坐標位置進行融合并轉換到世界坐標系中，轉換后的數據傳遞到數據比較子模塊；
所述數據比較子模塊負責對數據融合轉換子模產生的數據與用戶輸入的工件標準數據進行對比，以獲得滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息，并傳遞到人機界面模塊中進行顯示。
更優選地，所述的圖像預處理子模塊根據圖像的光照條件圖像的紋理狀況進行濾波處理，然后對圖像進行分塊處理去除無用的圖像部分。
更優選地，所述的圖像特征提取子模塊對圖像預處理子模塊預處理后的圖像運用特征提取算子進行特征點提取，其中特征提取算子的參數可以根據圖像的質量進行調整以保障質量。
更優選地，所述的圖像拼接子模塊結合圖像的運動特征、相機的標定參數以及基于特征提取算子的圖像拼接技術，將采集導電滑環多個角度的圖像進行拼接以獲得導電滑環體側面完整圖像。
更優選地，所述的數據融合轉換子模塊結合圖像的運動特征、相機的標定參數以及特征位置的信息，對從圖像特征提取子模塊獲取的多幅圖像的特征數據進行融合并結合特征位置進行坐標系裝換。
優選地，所述的機床通信和控制模塊，包括：機床通信子模塊、圖像采集運動控制子模塊和加工運行子模塊，其中：
所述機床通信子模塊負責所述系統與機床間的運動數據的傳輸；
所述圖像采集運動控制子模塊負責在圖像采集時保持采集節奏與機床運動節奏一致；
所述加工運行子模塊接收圖像處理和檢測模塊傳遞的滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息，并將該信息轉換為機床控制代碼，以控制機床對導電滑環進行加工。
優選地，所述的人機界面模塊，包括：工程子模塊、參數設置子模塊、檢測結果可視化子模塊和文檔輸出子模塊，其中：
所述工程子模塊，用于為用戶提供創建新的工程并幫助用戶進行舊的工程管理等；
所述參數設置子模塊用于設置系統的參數，即通過參數設置子模塊操作并顯示圖像采集模塊、機床通信和控制模塊的參數，包括圖像采集設備的硬件參數、運動的控制速度等；
所述檢測結果可視化子模塊對檢測結果進行圖表顯示以及檢測結果的報警顯示；
所述文檔輸出子模塊用于將檢測結果以規定格式進行文檔的輸出。
優選地，所述的數據庫模塊，包括：圖像的存儲子模塊和工程管理子模塊，其中：
所述圖像的存儲子模塊負責對各個工程的對應圖像進行單獨管理，對于陳舊的歷史數據進行壓縮存儲以節約存儲空間；
所述工程管理子模塊負責對歷史工程文件進行管理，包括查找、比對、修改追蹤。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
(1)本發明利用機器視覺的方式，用CCD相機代替了人眼，減少了傳統加工方法中由于人工導致的誤差，提高了精密導電滑環加工的精度；
(2)本發明使用根據測量結果自動控制導電滑環的環槽加工，有效的提高了加工的效率；
(3)本發明具有導電滑環質量數據追溯功能，將產品信息和質量信息集成在一起。
本發明有效解決了導電滑環環槽傳統加工方式精度差和效率低的問題，達到了導電滑環環槽的高精度和高效率加工的目的。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：
圖1為本發明一較優實施例的系統結構框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
如圖1所示，一種導電滑環環槽加工在機視覺測量系統，包括：圖像采集模塊、圖像處理和檢測模塊、機床通信和控制模塊、人機界面模塊和數據庫管理模塊，其中：
所述的圖像采集模塊，利用CCD相機跟隨車床的運動采集導電滑環多個角度的圖像，再經過信號傳輸線將圖像信息傳遞給圖像處理和檢測模塊；
所述圖像處理和檢測模塊，對所述圖像采集模塊發送的圖像信息基于圖像原理進行處理提取出滑環銅環邊緣，并根據機床運動控制規律計算出導電滑環的環槽加工位置，將得到的滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息發送給機床通信和控制模塊；
所述機床通信和控制模塊，負責在所述圖像采集模塊進行圖像采集時控制車床的運動，在接收到所述圖像處理和檢測模塊的信息后將滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息發送給機床并控制機床進行加工；
所述人機界面模塊，用于提供人機交互的平臺，根據生產條件和要求通過對所述人機界面模塊的操作來調整所述圖像采集模塊的采集控制參數(比如像素、周期等等)、所述機床通信和控制模塊的機床和通信控制參數(如通信的速度、機床運動速度，暫停時間等)，并最終將調整后的所述參數分別傳遞到所述圖像采集模塊、所述機床通信和控制模塊中，此外所述人機界面模塊輸出滑環銅環邊緣以及環槽加工位置信息在界面中，以顯示工件的加工情況；
所述數據庫管理模塊，負責對歷史檢測、加工過程信息(包括機工件代號、操作人員、加工日期、機床運行代碼、加工檢測結果等)進行管理，并將數據庫中信息傳遞到所述人機界面模塊顯示，或在所述人機界面模塊對上述加工過程信息進行操作。
以下對本實施例中上述各個模塊優選特征進一步詳細說明：
1、圖像采集模塊，負責導電滑環圖像的采集；
在本實施例中，所述的圖像采集模塊包括：運動檢測子模塊和圖像采集存儲子模塊，其中：
所述運動檢測子模塊，負責檢測圖像的運動狀況，使圖像的采集節奏和運動節奏保持一致；
所述圖像采集存儲子模塊，負責在圖像運動的情況下采集對應位置的導電滑環圖像，并將圖像儲存在加工工程的對應位置。
所述的運動檢測子模塊對圖像采集存儲子模塊進行信息控制，圖像采集存儲子模塊將信息傳遞到圖像處理和檢測模塊。
2、圖像處理和檢測模塊，負責導電滑環圖像的處理和檢測；
在本實施例中，所述的圖像處理和檢測模塊包括：圖像預處理子模塊、圖像特征提取子模塊、圖像拼接子模塊、數據融合轉換子模塊和數據比較子模塊，其中：
所述圖像預處理子模塊負責對每幅圖像進行預處理；
所述圖像特征提取子模塊負責提取每幅圖像的特征；
所述圖像拼接子模塊負責將多幅圖像拼接成一幅完整的圖像；
所述數據融合轉換子模塊負責將多幅圖像的數據結進行融合并轉換到世界坐標系中；
所述數據比較子模塊負責在不同的檢測階段對產生的數據與標準數據進行對比以獲得檢測結果。
在實際應用中，所述的圖像預處理子模塊根據圖像的光照條件、圖像的紋理狀況進行濾波處理，然后對圖像進行分塊處理去除無用的圖像部分。
在實際應用中，所述的圖像特征提取子模塊根據檢測的階段對獲取的預測圖像運用特征提取算子進行特征提取，其中特征提取算子相關參數根據預測參數進行調整以保障質量。
在實際應用中，所述的圖像拼接子模塊結合圖像的運動特征、相機的標定參數以及基于特征提取算子的圖像拼接技術將多福圖像進行拼接，以獲得導電滑環體側面完整圖像。
在實際應用中，所述的數據融合轉換子模塊結合圖像的運動特征、相機的標定參數以及特征位置的信息對從圖像特征提取子模塊獲取的多幅圖像的特征數據進行融合并結合特征位置進行坐標系裝換。
在實際應用中，所述的數據比較子模塊在不同檢測階段對數據進行檢測獲得檢測結果，具體的：
在加工前檢測階段，數據比較子模塊根據工件的尺寸設計比較出不合理結果并傳遞到人機界面模塊；
在加工后檢測階段，數據比較子模塊對加工的結果質量進行檢測比較是否符合加工要求。
3、機床通信和控制模塊，負責通信和機床控制；
所述的機床通信和控制模塊包括：機床通信子模塊、圖像采集運動控制子模塊和加工運行子模塊，其中：
所述機床通信子模塊負責所述系統與機床間的運動數據的傳輸；
所述圖像采集運動控制子模塊負責在圖像采集模塊進行圖像采集時保持所述系統采集節奏與機床運動節奏一致；
所述加工運行子模塊輔助接收圖像處理和檢測模塊傳遞的檢測結果信息，并將信息轉換為機床控制代碼以控制機床對導電滑環進行加工。
4、人機界面模塊，負責提供人機交互的平臺；
所述的人機界面模塊包括：工程子模塊、參數設置子模塊、檢測結果可視化子模塊和文檔輸出子模塊，其中：
所述工程子模塊負責對輔助創建保存新的工程以功能及打開編輯舊工程；
所述參數設置子模塊用于設置系統的參數，即通過參數設置子模塊操作并顯示圖像采集模塊、機床通信和控制模塊的參數，包括圖像采集設備的硬件參數、運動的控制速度等；
所述檢測結果可視化子模塊用于對檢測結果進行圖表顯示，以及檢測結果的報警顯示等；
所述文檔輸出子模塊輔助將檢測結果以規定格式輸出文檔并保存在用戶指定的路徑。
5、數據庫模塊，負責圖像存儲和管理；
所述的數據庫模塊包括：圖像的存儲子模塊和工程管理子模塊，其中：
所述圖像的存儲子模塊負責對各個工程的對應圖像進行單獨管理，對陳舊的歷史數據進行壓縮存儲以節約存儲空間；
所述工程管理子模塊負責對歷史工程文件進行管理，包括查找、比對、修改追蹤等。
上述各個模塊構成的所述系統，其工作過程如下：
系統啟動后，各模塊開始工作：在操作所述人機界面模塊建立新的工程，將待加工導電滑環裝夾在車床上，點擊開始測量按鈕；所述機床通信和控制模塊控制機床進行運動，同時所述圖像采集模塊根據運動節拍開始采集導電滑環的側面圖像，并實時在所述人機界面模塊上顯示；圖像采集結束后，所述圖像采集模塊將采集到的圖像傳遞給所述圖像處理和檢測模塊；所述圖像處理和檢測模塊對所述圖像采集模塊發送的圖像信息基于圖像原理進行處理提取滑槽加工的位置特征，并根據機床運動控制規律計算出導電滑環的實際檢測值，之后將得到的檢測值信息發送到所述人機界面模塊上進行顯示同時發送給所述機床通信和控制模塊；所述機床通信和控制模塊根據所述圖像處理和檢測模塊傳遞的信息生成機床加工控制代碼并將控制機床進行加工。
加工完成后，操作人員對加工后的導電滑環進行簡單清潔，啟動加工后檢測模式，所述機床通信和控制模塊控制機床進行運動，同時所述圖像采集模塊根據運動節拍開始采集導電滑環的側面圖像，并實時在所述人機界面模塊上顯示；圖像采集結束后，所述圖像采集模塊將采集到的圖像傳遞給所述圖像處理和檢測模塊；所述圖像處理和檢測模塊對圖像采集模塊發送的圖像信息基于圖像原理進行處理提取出加工的環槽的寬度和位置等信息，并根據機床運動控制規律計算出導電滑環的實際檢測值，并判斷加工結果是否合格；所述圖像處理和檢測模塊將最終結果傳遞到所述人機界面模塊進行可視化顯示；最后操作人員保存工程，將工程的后期管理交由所述數據庫管理模塊處理。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。