[發(fā)明專利]一種基于圖像識(shí)別的螺栓螺母缺陷診斷方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110076210.9
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN112907514A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王哲;馬思含;王平;黃孝川
• 申請（專利權(quán)）人: 南京迪沃航空技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06K9/46;G06K9/62;G06T5/00
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發(fā)明公開了一種基于圖像識(shí)別的螺栓螺母缺陷診斷方法及系統(tǒng)，所述方法包括：首先選取螺栓螺母缺陷構(gòu)造圖作為分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫；根據(jù)圖像識(shí)別螺栓螺母特征信息與所述分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫判斷是否有缺陷螺栓螺母；若判斷為是，則基于圖像識(shí)別螺栓螺母特征信息與所述分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行缺陷信息特征分析；根據(jù)所述缺陷信息特征分析進(jìn)行缺陷診斷并對(duì)缺陷進(jìn)行目標(biāo)分類；本發(fā)明采用均值濾波將螺栓螺母圖像進(jìn)行平滑處理，減少圖像干擾，其次，再利用圓形度計(jì)算方式，判斷螺栓螺母缺陷接近程度，減少缺陷診斷偏差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及螺栓螺母缺陷診斷技術(shù)，尤其是一種基于圖像識(shí)別的螺栓螺母缺陷診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

螺栓和螺母不在同一個(gè)受力表面，或螺栓：由頭部和螺桿帶有外螺紋的圓柱體兩部分組成的一類緊固件，需與螺母配合，用于緊固連接兩個(gè)帶有通孔的零件；如把螺母從螺栓上旋下，有可以使這兩個(gè)零件分開，故螺栓連接是屬于可拆卸連接；而螺母：帶有內(nèi)螺紋孔，形狀一般呈顯為扁六角柱形，也有呈扁方柱形或扁圓柱形，配合螺栓、螺柱或機(jī)器螺釘，用于緊固連接兩個(gè)零件，使之成為一件整體。

現(xiàn)有的螺栓與螺母在配對(duì)使用時(shí)，無論是零部件設(shè)備的固定以及運(yùn)行設(shè)備的位置限定，都需要保證設(shè)備在運(yùn)行中的安全，而一些存在缺陷的螺栓螺母在配合使用時(shí)，若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)則會(huì)出現(xiàn)安全隱患，由于不同的螺栓螺母配合位置不同，很難觀察到螺栓螺母表面的損傷，在設(shè)備安裝以及固定時(shí)，無法觀察到螺栓螺母是否出現(xiàn)內(nèi)部損傷或缺陷，進(jìn)而在重要場合安裝這種存在缺陷的螺栓螺母就會(huì)存在較大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種通過圖像識(shí)別對(duì)被測螺栓螺母進(jìn)行缺陷診斷保證的保證測試螺栓螺母的可行性和安全性的一種基于圖像識(shí)別的螺栓螺母缺陷診斷方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種基于圖像識(shí)別的螺栓螺母缺陷診斷方法，所述方法包括：

步驟S100：首先選取螺栓螺母缺陷構(gòu)造圖作為分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫；

步驟S200：根據(jù)圖像識(shí)別螺栓螺母特征信息與所述分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫判斷是否有缺陷螺栓螺母；

步驟S300：若判斷為是，則基于圖像識(shí)別螺栓螺母特征信息與所述分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行缺陷信息特征分析；

步驟S400：根據(jù)所述缺陷信息特征分析進(jìn)行缺陷診斷并對(duì)缺陷進(jìn)行目標(biāo)分類。

具體地，當(dāng)圖像識(shí)別螺栓螺母特征信息與所述分類目標(biāo)數(shù)據(jù)庫包含有缺陷圖像時(shí)；

所述圖像識(shí)別通過包含的圖像采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、均值濾波、測試識(shí)別圖像、特征提取及提取結(jié)果，進(jìn)而從識(shí)別螺栓螺母的圖像信息中分析、識(shí)別、判斷出螺栓螺母缺陷圖像，并對(duì)缺陷圖像進(jìn)行歸類；

所述圖像采集利用灰度方差來反應(yīng)螺栓螺母缺陷區(qū)域內(nèi)灰度值的集中程度及檢測邊緣清晰度，其次，表征螺栓螺母的灰度，檢測螺栓螺母磨損以及邊緣毛刺。

具體地，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理包括閾值處理，所述閾值處理對(duì)螺栓螺母缺陷圖像中的噪聲信號(hào)做小波變換，其中，所述小波變換分為軟閾值和硬閾值，軟閾值具體表示如下：

式中，i表示分解級(jí)數(shù)；w_i，_k表示原始圖像小波系數(shù)；表示對(duì)原始圖像進(jìn)行處理后的小波系數(shù)；sign表示數(shù)學(xué)符號(hào)函數(shù)；

硬閾值表示：

式中，i表示分解級(jí)數(shù)；w_i，_k表示原始圖像小波系數(shù)；表示對(duì)原始圖像進(jìn)行處理后的小波系數(shù)。

具體地，所述均值濾波將螺栓螺母目標(biāo)圖像進(jìn)行平滑度處理，得出濾波后圖像，具體為：