[发明专利]一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法，其特征在于，所述方法包括：

首先选取螺栓螺母缺陷构造图作为分类目标数据库；

根据图像识别螺栓螺母特征信息与所述分类目标数据库判断是否有缺陷螺栓螺母；

若判断为是，则基于图像识别螺栓螺母特征信息与所述分类目标数据库进行缺陷信息特征分析；

根据所述缺陷信息特征分析进行缺陷诊断并对缺陷进行目标分类。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法，其特征在于，当图像识别螺栓螺母特征信息与所述分类目标数据库包含有缺陷图像时；

所述图像识别通过包含的图像采集、数据预处理、均值滤波、测试识别图像、特征提取及提取结果，进而从识别螺栓螺母的图像信息中分析、识别、判断出螺栓螺母缺陷图像，并对缺陷图像进行归类；

所述图像采集利用灰度方差来反应螺栓螺母缺陷区域内灰度值的集中程度及检测边缘清晰度，其次，表征螺栓螺母的灰度，检测螺栓螺母磨损以及边缘毛刺。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法，其特征在于，所述数据预处理包括阈值处理，所述阈值处理对螺栓螺母缺陷图像中的噪声信号做小波变换，其中，所述小波变换分为软阈值和硬阈值，软阈值具体表示如下：

式中，i表示分解级数；w_i，k表示原始图像小波系数；表示对原始图像进行处理后的小波系数；sign表示数学符号函数；

硬阈值表示：

式中，i表示分解级数；w_i，k表示原始图像小波系数；表示对原始图像进行处理后的小波系数。

4.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法，其特征在于，所述均值滤波将螺栓螺母目标图像进行平滑度处理，得出滤波后图像，具体为：

I＝S(X_S，Y_S)+U(X_U，Y_U)*M

式中，I表示滤波后图像；S(X_S，Y_S)表示螺栓螺母的平滑；U(X_U，Y_U)表示螺栓螺母的变化；(X_S，Y_S)表示平滑的坐标集合；(X_U，Y_U)表示变化的坐标集合；*表示卷积运算符号；M表示均值滤波模板。

5.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法，其特征在于，所述特征提取将图像采集信息转换成清晰图像，并获取螺栓螺母的图像特征，再次根据所述分类目标数据库确定螺栓螺母缺陷特征类别，在采用圆形度在螺栓螺母面积与周长的基础上，计算螺栓螺母的螺纹处的形状复杂程度的特征量，通过螺栓螺母目标形状和螺纹的接近程度得出：

式中，ε表示螺栓螺母目标形状；π表示圆周率；S表示螺栓螺母形状面积；L表示螺栓螺母形状周长。

6.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断方法，其特征在于，所述提取结果通过测试识别图像与分类目标数据库对采集到的螺栓螺母缺陷图像进行比对分析，进一步确定所检测螺栓螺母缺陷图像，并对螺栓螺母产生的缺陷进行分类。

7.一种基于图像识别的螺栓螺母缺陷诊断系统，其特征在于，所述诊断系统包括：

缺陷读取单元，用于选取螺栓螺母缺陷构造图作为分类目标数据库；

缺陷诊断第一判断单元，用于根据图像识别螺栓螺母特征信息与所述分类目标数据库判断是否有缺陷螺栓螺母；

缺陷诊断第二判断单元，用于若判断为是，则基于图像识别螺栓螺母特征信息与所述分类目标数据库进行缺陷信息特征分析；

缺陷诊断分类单元，用于根据所述缺陷信息特征分析进行缺陷诊断并对缺陷进行目标分类。