基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统及检测方法技术方案

技术编号:21546000 阅读:28 留言:0更新日期:2019-07-06 20:24
本发明专利技术公开了一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统及检测方法。系统包括前端信息获取设备、计算机和执行系统。前端信息获取设备包括相机及光源,放在轴承待检线上;计算机包括客户端、图像处理模块及决策输出模块,客户端实现对系统的控制及显示,连接到图像处理模块及决策输出模块;计算机控制执行系统进行轴承的筛选和翻转。本系统采用有序峰值能量统计构造投影曲线的特征向量,训练支持向量机SVM得到缺陷分类器,实现正常与缺陷轴承的二分类检测。图像处理模块进行预处理、极坐标变换、图像分割、特征提取、SVM训练;决策输出模块通过训练好的分类器检测该轴承是否缺陷。系统结构简单,鲁棒性强,可实时在线检测轴承防尘盖双面缺陷并去除。

Bearing Surface Defect Detection System and Detection Method Based on Statistical Projection Training

【技术实现步骤摘要】
基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统及检测方法
本专利技术涉及一种零件缺陷检测及机器视觉图像处理领域,主要涉及一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统及检测方法,适用于大多数工业检测领域轴承缺陷检测场景,可实现轴承防尘盖双面缺陷实时在线检测。
技术介绍
作为机械行业、装备制造业的基石,轴承质量的优良直接影响机械生产活动的顺利进行,因此轴承滚珠、外围、内圈、防尘盖等的检测是生产厂家十分重视的问题。其中防尘盖表面在生产过程中容易产生凹坑、划痕、锈斑、油污等多种缺陷,给这种大规模低端生产产品造成较大的损失。机器视觉近年来发展的如火如荼,已有很多涉及基于视觉的轴承表面缺陷检测方法被提及,其中基于灰度投影模型的三轴承图像缺陷检测方法效果较好,已达到97%以上的准确率和99%以上的召回率即假阳率。但目前已有的轴承防尘盖表面缺陷检测系统仍面临着以下几个问题:(1)基于统计特征的检测方法通常采用同一轴承的3张图像(镜头下左中右三个位置获取的同一轴承亮度不同的图像)进行整个轴承表面的分区域检测,同时还需要对字符进行较为复杂的操作,将字符有缺陷及字符无缺陷分开来进行算法设计,大大增加了计算量和复杂度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统,包括前端信息获取设备、计算机和执行系统,其特征在于:所述的前端信息获取设备包括平行光源及相机,安置在轴承待检流水线上;由前端信息获取设备采集到的图像传入计算机;所述的计算机包括客户端、图像处理模块及决策输出模块,客户端连接到图像处理模块并与前端信息获取设备相连,图像处理模块连接到决策输出模块,决策输出模块连接到客户端;所述的计算机连接到执行系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统,包括前端信息获取设备、计算机和执行系统,其特征在于:所述的前端信息获取设备包括平行光源及相机,安置在轴承待检流水线上;由前端信息获取设备采集到的图像传入计算机;所述的计算机包括客户端、图像处理模块及决策输出模块,客户端连接到图像处理模块并与前端信息获取设备相连,图像处理模块连接到决策输出模块,决策输出模块连接到客户端;所述的计算机连接到执行系统。2.根据权利要求1所述的一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统,其特征在于:所述的前端信息获取设备采用平行光源、定焦镜头及CCD相机,平行光源使背景亮度保持均匀一致以获取背景平稳的轴承表面图像,不干扰统计投影特征的提取。3.根据权利要求1所述的一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统,其特征在于:所述的计算机包括客户端、图像处理模块及决策输出模块。客户端通过人机交互界面协助用户控制系统,同时显示原始图像、投影图像及缺陷判定结果;图像处理模块进行图像预处理、极坐标展开p2c、条带分割、特征提取及SVM分类器的训练;决策输出模块通过训练好的SVM分类器检测该轴承是否缺陷。4.根据权利要求1所述的一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统,其特征在于:所述的执行系统将判定结果为缺陷的轴承直接从检测位后陷落去除;将检测为无缺陷的轴承统一翻转到另一面,由循环流水线再次送至镜头下,或在后续流水线上再次使用本系统,以便完成轴承双面缺陷检测。5.一种基于权利要求1所述的一种基于统计投影训练的轴承表面缺陷检测系统的轴承表面缺陷检测方法,其特征在于:所述的轴承表面缺陷检测方法训练一个支持向量机SVM分类器,通过对原始样本图像预处理、极坐标p2c变换,垂直统计投影排序获得展开条带的有序能量投影向量,并与水平投影拼接构成特征训练SVM分类器,利用训练好的SVM分类器实现缺陷轴承实时在线检测而不受轴承随机旋转的影响;该检测方法主要通过以下步骤实现:1)首次检测时,需首先拍摄本型号正常和缺陷轴承各百张量级作为训练样本,分别将S个正常轴承及缺陷轴承摆放在待检流水线上,拍摄并保存图像作为本型号轴承的样本数据后转到步骤3),其中缺陷大小、位置、形状可不同;2)自动...

【专利技术属性】
技术研发人员:张悦雷林建刘会凯孙胜利陈福春
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所
类型:发明
国别省市:上海,31

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