基于機器視覺的軸承表面缺陷檢測技術研究.pdf

1、基于機器視覺的檢測技術是一類重要的非接觸檢測手段，越來越多的被應用于各個行業(yè)。論文以軸承為研究對像，對其在實際生產裝配過程中表面產生的缺陷及其檢測識別重點、難點進行分析，在此基礎上綜合運用圖像處理、機器視覺和模式識別技術對缺陷檢測方法進行了研究討論并提出了相應的缺陷檢測方法。特別對抗壓較弱的防塵蓋部位出現(xiàn)的形變缺陷重點研究，提出了一種基于灰度投影模型的形變缺陷檢測方法。研究內容主要包括以下幾個方面：
　　（1）介紹實際生產裝配環(huán)境

2、中軸承表面經(jīng)常出現(xiàn)的各種類型缺陷，對缺陷識別檢測重點、難點進行分析，重點論述了軸承防塵蓋部位輕微形變缺陷較難檢測的原因。
　?。?）針對普通圖像采集方式較難凸顯軸承防塵蓋形變缺陷的劣勢，提出了新穎的圖像采集方式：三個軸承位于光源下方，相機同時采集左、中、右三個位置上的軸承圖像。在兩側位置，光線與防塵蓋表面呈一定傾斜角，形變缺陷在兩側軸承檢測位置表現(xiàn)為較明顯的圖像。中間位置光照均勻區(qū)則用來檢測其他類型缺陷和字符信息的識別，這種較小的

3、改變卻得到了很好的形變缺陷顯示效果。
　?。?）從采集的三軸承圖像中分割出兩側位置的軸承進行形變缺陷檢測，其中，以左側軸承為例詳細闡述了防塵蓋表面形變缺陷檢測方法。使用極坐標變換將防塵蓋圓環(huán)展開成矩形圖像，發(fā)現(xiàn)了其垂直灰度投影的一些規(guī)律，并利用這些規(guī)律設計了基于灰度投影模型的表面形變缺陷檢測算法：首先，通過獲取同等條件下、一定數(shù)目不同旋轉角度的軸承圖像構建無缺陷無字符的模型軸承圖片，然后去除待檢軸承防塵蓋圖像的字符干擾，最后通過模

4、型軸承、待檢軸承防塵蓋垂直灰度投影的對比給出防塵蓋是否有形變缺陷的判斷。
　?。?）分割出三軸承圖像的中間軸承進行其他缺陷（劃傷等）的檢測和軸承產品信息的字符識別。避開字符區(qū)域和缺陷區(qū)域將防塵蓋展開，通過模板匹配找到字符區(qū)域位置，據(jù)此將防塵蓋矩形圖像分割成字符區(qū)域和非字符區(qū)域并分別進行缺陷檢測工作。
　?。?）作為軸承表面缺陷檢測的輔助部分，對因受實際工作環(huán)境影響軸承外圈表面出現(xiàn)的油污進行了檢測。提出了基于頻域濾波圖像重建的