[发明专利]基于机器视觉的轴承防尘盖表面缺陷检测方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的轴承防尘盖表面缺陷检测方法，其特征是，所述轴承防尘盖表面缺陷检测方法包括如下步骤：

(a)、将待检测轴承(130)放置于黑色背景上，并获取所述待检测轴承(130)的灰度图像，且以所述灰度图像的左上角为坐标原点建立坐标系；

(b)、对上述灰度图像利用边界跟踪、最小二乘法和轴承防尘盖内、外径占待检测轴承(130)外圆半径的比例，分离得到以待检测轴承(130)的圆心为中心的轴承防尘盖圆环图像；

(c)、对上述分离得到的轴承防尘盖圆环图像进行灰度变换、自适应中值滤波的预处理；

(d)、对上述预处理后的轴承防尘盖圆环图像利用最大类间方差法进行阈值分割，并利用Roberts边缘检测算子提取阈值分割后轴承防尘盖圆环图像的边缘；

(e)、对上述轴承防尘盖圆环图像每隔2°时计算图像区域内数值为1的数目，得到1×180的一维向量数据；

(f)、提供模板轴承图像，并计算得到上述轴承防尘盖圆环图像与模板轴承图像旋转重合时的偏转角度σ；

(g)、根据模板轴承图像的字符区域、非字符区域与上述偏转角度σ，分离得到上述轴承防尘盖圆环图像的字符区域与非字符区域；

(h)、对上述轴承防尘盖圆环图像中对应字符区域、非字符区域根据连通域数量及缺陷面积进行表面缺陷判定，并输出轴承防尘盖表面缺陷判断信息。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轴承防尘盖表面缺陷检测方法，其特征是：所述步骤(a)中，以黑色绒布(140)为黑色背景，待检测轴承(130)位于检测支架(150)上；待检测轴承(130)的正上方设有安装于检测支架(150)上的CCD相机(100)及位于所述CCD相机(100)正下方的蓝色同轴光源(120)；所述CCD相机(100)邻近蓝色同轴光源(120)的端部安装有定焦镜头(110)。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轴承防尘盖表面缺陷检测方法，其特征是，所述步骤(b)中，包括如下步骤：

(b1)、在获取待检测轴承(130)的灰度图像上寻找灰度值大于25的点，得到位于待检测轴承(130)最左上方的边缘点A；

(b2)、在边缘点A的右侧、右下侧、下侧及左下侧中寻找邻接边缘点B，并以边缘点B为起点按照与待检测轴承(130)边缘相对应的方向寻找邻接灰度值大于25的边缘点C；

(b3)、当边缘点C与边缘点A为同一点时，则上述跟踪边界为待检测轴承(130)的边缘；当边缘点C与边缘点A不是同一点时，则以边缘点C为起点，以与边缘点B至边缘点C相反的方向寻找邻接灰度值大于25的点，直至寻找回到边缘点A为止，以搜索确定待检测轴承(130)的边缘轮廓；

(b4)、上述搜索确定待检测轴承(130)边缘轮廓的点集为(x_i，y_i)，利用最小二乘法得到：

F＝(N∑x_i²-∑x_i∑x_i)；                D＝(N∑x_iy_i-∑x_i∑y_i)；

E＝N∑x_i³+N∑x_iy_i²-∑(x_i²+y_i²)∑x_i    G＝(N∑y_i²-∑y_i∑y_i)

H＝N∑x_i²y_i+N∑y_i³-∑(x_i²+y_i²)∑y_i

其中，x_i，y_i分别为边缘轮廓内点的横坐标、纵坐标，N为边缘轮廓的点集数目；

从而得到

a=HD-EGFG-D2;]]>b=HF-EDD2-GF;]]>c=-Σ(xi2+yi2)+aΣxi+bΣyiN,]]>则得到拟合的圆曲线为R²＝(x-P)²+(y-Q)²，圆心坐标(P，Q)和外圆半径R：

P=a-2]]>Q=b-2]]>R=12a2+b2-4c;]]>

(b5)、根据待检测轴承(130)的先验知识得知轴承防尘盖的内、外径占待检测轴承(130)外圆半径的比例，以得到待检测轴承(130)的灰度图像中轴承防尘盖的内径与外径，

(b6)、根据上述得到待检测轴承(130)的灰度图像中轴承防尘盖内径与外径参数，截取上述灰度图像，以得到轴承防尘盖圆环图像。