基于影像的轴承缺陷检测系统的设计与实现

发布时间：2017-09-17 21:26

  本文关键词：基于影像的轴承缺陷检测系统的设计与实现

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【摘要】：轴承是机械行业中的关键零部件,它的质量会很大程度上影响机械的性能。轴承的质量和可靠性是一台机器健康的重要品质。如果轴承出现了缺陷,那么可能会引起设备的振动、噪声,降低设备的工作效率,严重的甚至会使得设备发生故障,无法工作,使得生产工作无法按时按计划进行,带来很多严重后果。因此轴承缺陷的检测是极为重要的。现今的轴承缺陷的检测主要依靠的是人工检测,通过肉眼的观察以及测量仪器的测量来检测轴承是否达到合格标准,这种检测方法效率低下。因此,找到一种能实现非人工的自动检测方法是十分有必要的。现在随着光学技术、传感器技术、以及数字图像处理技术的不断发展,使得基于计算机视觉的自动轴承检测技术有了实现的基础。基于计算机视觉的轴承缺陷检测检测效率高,检测精度高,检测质量高。本文所实现的轴承检测系统便是基于影像。本文所实现的轴承缺陷检测系统主要针对轴承表面的缺陷,如凹痕,划痕,擦痕,锈斑等等。本系统针对目前的检测系统检测使用单个光源,从而使得一些缺陷不能再采集到的图像中体现出来的问题,提出了使用多个光源的检测方法,通过对轴承多个角度照射来检测出一些只有在特定角度下才能显现的缺陷。本文系统对采集到的多个光源照射下的图像,通过合成得到一张光照均匀的图像,然后使用分类极值区域与神经网络来实现了图像中轴承上的文字的检测和去除,保证缺陷的检测不会受到文字的干扰。对剩余区域使用了各像素与周围像素的特征的对比,来找到有缺陷的区域,最后将得到的问题区域标记在原图像上输出。本文实现了完整的系统,取得了满意的效果。
【关键词】：轴承缺陷检测 多光源检测 神经网络
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.3;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 背景8-13
• 1.1.1 轴承及轴承的应用8-9
• 1.1.2 轴承缺陷检测9-11
• 1.1.3 基于影像的轴承缺陷检测11-13
• 1.2 轴承缺陷检测的研究现状13
• 1.3 本文主要内容13-15
• 2 系统概述15-20
• 2.1 轴承图像的采集15-17
• 2.1.1 镜头选取15
• 2.1.2 光源选择15
• 2.1.3 图像采集系统15-16
• 2.1.4 多光源图像采集16-17
• 2.2 轴承多光源图像的处理17-19
• 2.2.1 源图像的合成17
• 2.2.2 检测轴承位置及划分区域17-18
• 2.2.3 文字区域检测及去除18-19
• 2.2.4 轴承缺陷区域检测19
• 2.3 本章小结19-20
• 3 轴承检测系统需求分析20-24
• 3.1 系统的设计目标20
• 3.2 系统的功能需求20-22
• 3.3 系统的性能需求22
• 3.4 系统的其他需求22-23
• 3.5 系统的可行性分析23
• 3.6 本章小结23-24
• 4 轴承缺陷检测系统设计24-31
• 4.1 系统总体设计24-25
• 4.2 图像读取合成模块设计25-26
• 4.3 轴承定位划区模块设计26-27
• 4.4 文字检测去除模块设计27-28
• 4.5 缺陷区域检测模块设计28-29
• 4.6 用户交互模块设计29-30
• 4.7 本章小结30-31
• 5 轴承缺陷检测系统的实现31-57
• 5.1 系统实现所使用的技术31
• 5.2 文件读取的实现31-32
• 5.3 图像合成的实现32-34
• 5.4 轴承圆心定位的实现34-40
• 5.5 轴承划区的实现40-41
• 5.6 文字检测的实现41-49
• 5.6.1 可疑区域提取42-44
• 5.6.2 文字特征44-46
• 5.6.3 神经网络及训练46-47
• 5.6.4 可疑区域验证47-49
• 5.7 文字去除的实现49
• 5.8 缺陷区域检测的实现49-54
• 5.8.1 轴承缺陷分析49-51
• 5.8.2 邻域比较方法51-54
• 5.9 用户交互的实现54-56
• 5.10 本章小结56-57
• 6 系统测试57-62
• 6.1 文字检测测试58-59
• 6.2 缺陷检测测试59-61
• 6.3 性能测试61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况66-68
• 致谢68-69

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 潘铁强;;基于太赫兹波的轴承防尘盖表面缺陷检测方法研究[J];黑龙江科技信息;2017年15期

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本文编号：871447