[發明專利]一種基于圖像處理的軸承異常檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202010623816.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111833318A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張彩霞;胡紹林;王向東;王斯琪
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G01M13/04;G01B11/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

本發明涉及故障檢測技術領域，具體涉及一種基于圖像處理的軸承異常檢測方法及裝置，首先保證選取的軸承圖像滿足清晰度要求，接著將軸承圖像劃分得到內圈圖像、外圈圖像和滾動體圖像，進而通過檢查內圈邊界和外圈邊界是否有凹凸，判斷內圈和外圈的圓心是否一致，以及判斷所述滾動體圖像中滾珠數量是否與實際軸承的滾珠數量一致，作為軸承異常的檢測依據，本發明采用分類判斷、逐步排查的方式，對導致軸承異常的原因給出判斷結論，可以提高故障定位的效率。

技術領域

本發明涉及故障檢測技術領域，具體涉及一種基于圖像處理的軸承異常檢測方法及裝置。

背景技術

滾動軸承是一種機械標準件，用于支承軸頸的部件，有時也用來支承軸上的回轉零件。典型的滾動軸承由內圈、外圈、滾動體和保持架組成。內圈、外圈分別與軸頸及軸承座孔裝配在一起。多數情況是內圈隨軸回轉，外圈不動；但也有外圈回轉、內圈不轉或內、外圍分別按不同轉速回轉等使用情況。滾動體使相對運動表面間的滑動摩擦變為滾動磨擦，根據不同軸承結構的要求，滾動體有滾球、圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子等。

在滾動軸承的使用過程中，有時由于軸徑和軸承座孔的尺寸測量不精確，或配合面粗糙度未達到標準要求，造成過大的過盈配合，使軸承座圈受到很大擠壓，從而導致軸承本身的徑向間隙減少，使軸承轉動困難、發熱，磨損加劇或卡死，因此，實時、準確的檢測軸承是否出現異常，以及對導致軸承異常的原因給出判斷結論，對滾動軸承的維護十分重要。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于圖像處理的軸承異常檢測方法及裝置，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種基于圖像處理的軸承異常檢測方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S100、從實時獲取的軸承圖像中選取一張滿足清晰度要求的軸承圖像；

步驟S200、確定所述軸承圖像的邊界信息，分別提取軸承的內圈、外圈和滾動體所在的圖像區域，得到內圈圖像、外圈圖像和滾動體圖像；

步驟S300、根據所述內圈圖像判斷軸承的內圈邊界是否有凹凸，若是，則判斷為軸承內圈異常，若否，則執行步驟S400；

步驟S400、根據所述外圈圖像判斷軸承的外圈邊界是否有凹凸，若是，則判斷為軸承外圈異常，若否，則執行步驟S500；

步驟S500、判斷內圈和外圈的圓心是否一致，若否，則判斷為軸承異常，若是，則執行步驟S600；

步驟S600、根據所述滾動體圖像統計滾珠數量，判斷所述滾動體圖像中滾珠數量是否與實際軸承的滾珠數量一致，若否，則判斷為軸承滾珠異常。

進一步，所述步驟S100包括以下步驟：

步驟S110、實時獲取軸承圖像，對該軸承圖像進行灰度化處理，得到灰度圖像；

步驟S120、根據以下公式計算該灰度圖像的清晰度：

D(f)＝∑_y∑_x|f(x+2，y)-f(x，y)|²

其中，f(x,y)為灰度圖像中像素點(x,y)的灰度值，f(x+2,y)為灰度圖像中像素點(x+2,y)的灰度值，D(f)為灰度圖像的清晰度；

步驟S130、判斷該灰度圖像的清晰度是否滿足要求，若是，則執行步驟S140，若否，則執行步驟S110；

步驟S140、選取該灰度圖像對應的軸承圖像作為滿足清晰度要求的軸承圖像。

進一步，所述軸承圖像的邊界信息通過采用Canny邊緣檢測方法確定得出。