基于机器视觉的轴承滚动体缺陷检测算法研究.pdf

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1、第1l期组合机床与自动化加工技术No．II2015年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNov．2015文章编号：1001-2265(2015)11—0074—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．11．022基于机器视觉的轴承滚动体缺陷检测算法研究崔明，顾启民，黄震(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116；2．常熟理工学院电气与自动化工程学院，江苏常熟215500)摘要：作为滚动轴承的核心元件，滚动体的质量决定了轴承的性能。针对轴承滚动体缺陷在线检测的需求，对检测的关键技术进

2、行了研究。针对轴承图像的特点，在对图像进行滤波、灰度增强和二值化的基础上，采用了一种基于环形区域的边缘搜索和最小二乘圆拟合相结合的圆检测法，完成了轴承ROI区域的检测和提取。为了实现轴承滚动体的缺陷检测和缺陷分类，对连通区域(圆度和面积)的特征进行了分析。实验结果表明，所采用的方法对轴承滚动体缺陷的检测实时性好，准确率可以达到100％，具有较高的应用价值。关键词：轴承；缺陷检测；机器视觉；圆检测；特征分析中图分类号：TH161；TG506文献标识码：AResearchonInspectingtheDefectsofBearingRollingElementBasedonMachineVisio

3、nCUIMing，GUQi—min，HUANGZhen(1．SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJian-gsu221116，China；2．SchoolofElectricalandAutomaticEngineering，ChangshuInstituteofTechnology，Chan—gshuJiangsu215500．China)Abstract：Asthecoreoftherollingbearingcomponents，thequalityo

4、ftherollingelementdeterminestheperformanceofthebearing．Inviewoftheon—linedetectiondemandofbearingrollingelementdefects，thekeytechnologyofdetectionisstudied．Inviewofthecharacteristicsofthebearingimage，imagefiltering、grayenhancementandbinaryzationwerepreferredtocompleteimagepreprocessing．Acircleedgede

5、tectionmethodofcombiningannularregionsearchandleastsquarecirclefittingwasproposedtocompletethedetec—tionandextractionoftheROIarea．Thecharacteristics(roundnessandArea)ofconnec~dareawereana-lyzedtorealizethedefectdetectionanddefectclassificationofthebearingrollingelement．Experimentalworkhasprovedthatt

6、hemethodsdescribedinthispaperisgoodreal—timeandhighaccuracy．Keywords：bearing；defectdetection；machinevision；circledetection；characteristicsanalysis的检测方法已经比较成熟，检测精度可以达到0引言0．01mm¨5。由于轴承的表面缺陷种类多且特征不明作为机械设备中的重要零件，轴承的运行状态直显，当前对于轴承表面质量的检测方法还不够成熟，亟接影响到整台机器的精度、可靠性及寿命⋯。轴承在需进一步的研究。本文基于实际工业需求，主要针装配过程中容易出现漏装滚动体或

7、者滚动体损坏的情对轴承表面质量检测中的滚动体缺陷进行了研究。滚况，因此轴承生产企业在产品出厂前需要进行质量检动体的作用主要是在相对运动表面制造滚动摩擦，它测J。传统的人工检测方法由于成本高和效率低下，的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用逐渐在生产中被淘汰，特备是在自动化生产线上，基于性能。如图1所示，轴承的滚动体存在缺簧、缺珠和缺机器视觉技术的产品检测方法逐渐取代人工检测方簧缺珠三种缺陷