[發明專利]一種基于機器視覺的軸承質量檢測方法

有效

• 申請號: 202011182219.X
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112308832B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 姜曉通;郭靜瑜;朱健強;楊思遠;吳科
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院;常熟長城軸承有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06K9/62;G06V10/771;G06V10/82;G06N3/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張祥

本發明提供一種基于機器視覺的軸承質量檢測方法，包括對第一樣本集二維圖像采樣獲取第一軸承圖像信息，得到第二樣本集；對第二樣本集中的軸承進行三維測量及三維重建得到第二軸承圖像信息；根據第二軸承圖像信息獲取軸承表面缺陷類型。本發明先基于二維的檢測方法檢測，針對有二維缺陷特征的軸承進行三維檢測及重建，得到軸承表面缺陷類別，不必對全部軸承采用三維檢測，提高了檢測效率，節省了檢測成本。且本發明中的二維檢測和三維檢測均采用單一相機，可在二維圖像檢測系統的基礎上增加照明光源，得到二維圖像和三維信息。且先用二維檢測方法檢測出特定像素下是否存在缺陷后采用三維檢測局部細節特征，檢測出具體為何種缺陷。

技術領域

本發明涉及軸承檢測的技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的軸承質量檢測方法。

背景技術

軸承作為機械傳動系統的重要裝置在各個領域中都有著十分重要的應用。軸承在生產制備過程中由于生產設備、加工工藝、生產環境和人員操作的原因會導致軸承表面產生凹坑、裂紋、劃痕等缺陷。這些缺陷可引起設備震動、噪音，降低設備的工作效率，嚴重的甚至會使得設備發生故障，帶來嚴重的后果。

現有技術中的軸承缺陷檢測主要依靠人工檢測，通過肉眼的觀察以及測量儀器的測量來檢測軸承是否達到合格標準，人工檢測的方法效率低下，不適用于大批量的檢測，且人工檢測的不穩定因素很多，不適于進行精確檢測。

發明內容

針對現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種基于機器視覺的軸承質量檢測方法。

本發明的技術方案概述如下：

本發明提供一種基于機器視覺的軸承質量檢測方法，包括：對第一樣本集中的軸承進行二維圖像采樣，獲取第一分辨率下的第一軸承圖像信息；判斷所述第一分辨率下的第一軸承圖像信息是否滿足第一預設條件；當所述第一分辨率下的第一軸承圖像信息滿足第一預設條件時，根據所述第一軸承圖像信息得到第二樣本集；對所述第二樣本集中的軸承進行三維測量及三維重建，得到第二軸承圖像信息；根據所述第二軸承圖像信息獲取軸承表面缺陷類型。

進一步地，所述第一預設條件為所述第一分辨率下所述第一軸承圖像信息中出現二維缺陷特征。

進一步地，所述判斷所述第一分辨率下的第一軸承圖像信息是否滿足第一預設條件，包括：對第一分辨率下的第一軸承圖像信息進行預處理得到預處理圖像，并提取灰度參數；對預處理圖像進行濾波及二值化處理，得到二值圖像；對二值圖像進行感興趣輪廓與背景分離處理，得到處理后圖像；對處理后圖像進行輪廓提取，獲取圖像中包含的輪廓特征，并根據輪廓特征判斷第一分辨率下的第一軸承圖像信息是否出現二維缺陷特征。

進一步地，所述對預處理圖像進行濾波及二值化處理，得到二值圖像，包括：調整灰度直方圖的灰度值，并將圖像清晰時的灰度值作為灰度閾值，根據灰度閾值對濾波后圖像進行二值化處理，實現圖像分割，得到二值圖像。

進一步地，所述對二值圖像進行感興趣輪廓與背景分離處理，得到處理后圖像，包括：對二值圖像采用形態學閉操作和背景差分方法將感興趣輪廓與背景分離，得到處理后圖像。

進一步地，所述對處理后圖像進行輪廓提取，包括：基于邊界跟蹤的數字化二值圖像拓撲結構分析的方法對處理后圖像進行輪廓提取，獲取圖像中包含的全部輪廓特征。

進一步地，所述根據輪廓特征判斷第一分辨率下的第一軸承圖像信息是否出現二維缺陷特征，包括：計算每個輪廓特征的面積，并根據預定的面積閾值篩選輪廓特征；或計算每個輪廓特征的最小外接矩形的長，并根據預定的長度閾值篩選輪廓特征。

進一步地，所述第二軸承圖像信息包括灰度通道、梯度通道、深度通道的信息。