一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法技术

本发明专利技术涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，包括：获取钢轨螺栓表面灰度图像，将其划分为螺纹区域和非螺纹区域，获取像素点的初始窗口，从而得到修正窗口，筛选出修正窗口内的异常点，根据异常点数量

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法
。

技术介绍

[0002]螺栓是工业领域常用的一种零部件，通常用于紧固连接两个带有通孔的零件
。
对于铁路上的钢轨接头螺栓等高强度螺栓而言，涂抹润滑脂能在其装配
、
拆卸等过程中起到重要的作用，例如使螺栓预紧力更加均匀
、
防止紧固件咬死
、
延缓表面生锈等
。
因此对钢轨螺栓表面润滑脂的涂抹质量进行检测是十分重要的，当前常使用自适应阈值分割法识别因润滑脂涂抹不均匀而产生的组分沉淀和析出区域
。
[0003]现有的问题：钢轨螺栓具有较为特殊的形状和表面纹理，使得其图像无法避免光照不均匀带来的影响，易导致阴影被误分为缺陷，还会影响分割阈值的准确性，并且螺栓因润滑脂涂抹不均匀而产生的组分沉淀和析出区域形状差异较大，而窗口大小是自适应阈值分割法的重要参数，当窗口大小选取不合适时，组分沉淀和析出区域的检测结果准确性较低，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集一张涂抹润滑脂后的钢轨螺栓表面图像，进行灰度化处理，得到钢轨螺栓表面灰度图像；使用深度神经网络，将钢轨螺栓表面灰度图像划分为螺纹区域和非螺纹区域；将螺纹区域或者非螺纹区域，记为参考区域；将参考区域内的任意一个像素点，记为参考点，并构建以参考点为窗口中心点的参考点的初始窗口；根据参考点的初始窗口内像素点灰度值的差异，得到参考点的修正窗口宽度和修正窗口长度，并构建以参考点为窗口中心点的参考点的修正窗口；在参考点的修正窗口内，根据像素点的灰度值
、
梯度方向角度，得到每个像素点的异常可能性，并筛选出异常点；将参考点的异常可能性，记为参考点的有效异常可能性；根据参考点的修正窗口内的异常点数量
、
修正窗口宽度
、
修正窗口长度，得到参考点的最终窗口；根据参考区域内的所有像素点的最终窗口
、
有效异常可能性，进行自适应阈值分割，判断参考区域内是否存在缺陷；根据螺纹区域和非螺纹区域内是否存在缺陷的结果，判断所述钢轨螺栓表面图像中的钢轨螺栓表面润滑脂的涂抹质量是否合格
。2.
根据权利要求1所述一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，其特征在于，所述构建以参考点为窗口中心点的参考点的初始窗口，包括的具体步骤如下：当参考点在螺纹区域内时，将以参考点为窗口中心点
、
大小为的窗口，记为参考点的初始窗口；所述为预设的小窗口边长；当参考点在非螺纹区域内时，将以参考点为窗口中心点
、
大小为的窗口，记为参考点的初始窗口；所述为预设的大窗口边长
。3.
根据权利要求1所述一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，其特征在于，所述根据参考点的初始窗口内像素点灰度值的差异，得到参考点的修正窗口宽度和修正窗口长度，并构建以参考点为窗口中心点的参考点的修正窗口，包括的具体步骤如下：在参考点的初始窗口中，将每条边上所有像素点灰度值的均值，记为每条边的灰度特征值；将参考点的初始窗口的左侧边和右侧边，记为宽边；将参考点的初始窗口的上侧边和下侧边，记为长边；根据参考点的初始窗口宽度和长度
、
宽边和长边的灰度特征值，得到参考点的修正窗口宽度和修正窗口长度；将以参考点的修正窗口宽度和修正窗口长度为窗口宽度和长度
、
以参考点为窗口中心点构建的窗口，记为参考点的修正窗口
。4.
根据权利要求3所述一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，其特征在于，所述根据参考点的初始窗口宽度和长度
、
宽边和长边的灰度特征值，得到参考点的修正窗口宽度和修正窗口长度对应的具体计算公式为：
其中为参考点的修正窗口宽度，为参考点的修正窗口长度，为参考点的初始窗口宽度，为参考点的初始窗口长度，
c
为预设的常数，和分别为参考点的初始窗口中第一和第二条宽边的灰度特征值，和分别为参考点的初始窗口中第一和第二条长边的灰度特征值，
| |
为绝对值函数，为向下取整
。5.
根据权利要求1所述一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，其特征在于，所述在参考点的修正窗口内，根据像素点的灰度值
、
梯度方向角度，得到每个像素点的异常可能性，并筛选出异常点，包括的具体步骤如下：使用
Sobel
算子，得到钢轨螺栓表面灰度图像中每个像素点的梯度方向角度；在钢轨螺栓表面灰度图像中，统计所有像素点的梯度方向角度中的众数，将所述众数对应的梯度方向角度，记为光照方向角度；将参考点的修正窗口内每个像素点与其所有相邻像素点的灰度值的方差，记为每个像素点的灰度方差；将光照方向角度与参考点的修正窗口内每个像素点的梯度方向角度的差异，记为参考点的修正窗口内每个像素点的梯度方向异常值；在参考点的修正窗口内，计算所有像素点灰度值的方差，将所述所有像素点灰度值的方差与每个像素点的灰度方差的差异，记为参考点的修正窗口内每个像素点的灰度变化异常值；计算参考点的修正窗口内每个像素点的灰度变化异常值
、
梯度方向异常值的乘积，将所述乘积的归一化值，记为参考点的修正窗口内每个像素点的异常可能性；将参考点的修正窗口内异常可能性大于预设的异常阈值的像素点，记为异常点
。6.
根据权利要求1所述一种钢轨螺栓表面润滑脂视觉检测方法，其特征在于，所述根据参考点的修正窗口内的异常点数量
、
修正窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗志军，刘涛，陈志强，王新聪，赵国华，李晓辉，刘本涛，李鹏飞，
申请(专利权)人：山东华盛中天工程机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：