【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种齿轮热处理缺陷检测方法。
技术介绍
1、齿轮热处理是指对齿轮零件进行高温加热和控制冷却的热工艺过程，以改变齿轮的组织结构和性能。通过热处理，可以提高齿轮的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，同时改善齿轮的尺寸稳定性和综合机械性能，从而满足齿轮在实际使用中的要求。在齿轮热处理过程中，会因为应力过大或马氏体转变产生一定的缺陷，例如淬火裂纹、变形等。其中，淬火裂纹由于淬火过程中加热温度过高（或者马氏体转变区冷却过快）引起，这些裂纹通常在表面或近表面出现，并可能会降低齿轮的强度和可靠性。使用sobel算子对当前场景下的图像进行边缘检测时，会因为淬火裂纹的产生逻辑，致使裂纹的分布方向较为单一（主方向朝着同一角度），在最终计算梯度值时，垂直方向梯度值和水平方向梯度值权重一致，那么就会导致最终的检测结果在较细裂纹处不能够完整保留，丢失缺陷特征。
技术实现思路
1、为了解决缺陷特征丢失的技术问题，本专利技术提供一种齿轮热处理缺陷检测方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术提出了一种齿轮热处理缺陷检测方法，该方法包括以下步骤：
3、获取齿轮灰度图；
4、将齿轮灰度图进行分块，并对每个块根据其像素点的灰度值计算每个块的复杂程度，根据每个块的复杂程度从分的块中获取若干图像块，获取每个图像块的复杂程度；
5、在每个图像块中获取其突变点，并根据突变点获取图像块中的目标点；根据目标点与其余目标点的距离获取目标夹角和目标线段；
6、根据沿晶分布权重获取每个像素点的方向梯度，根据方向梯度进行边缘检测获取边缘图像，完成缺陷检测。
7、优选的，所述获取齿轮灰度图的方法为：
8、使用工业相机俯视角拍摄齿轮冷却后的图像，将拍摄的图像使用加权平均法转换为灰度图，将灰度图记为齿轮灰度图。
9、优选的，所述将齿轮灰度图进行分块，并对每个块根据其像素点的灰度值计算每个块的复杂程度，根据每个块的复杂程度从分的块中获取若干图像块的方法为：
10、对于齿轮灰度图，以齿轮灰度图的中心点做水平方向和竖直方向的直线，两条直线将齿轮灰度图分为了4块，根据每个块内的像素点的灰度值以及灰度值均值和标准差获取每个块的复杂程度，将复杂程度最大的两个块提取出来，对于提取出来的每一块再找到中心点做水平方向和竖直方向的直线，两条直线将每一块又分为4块，再计算每个块的复杂程度，将最大的两个块提取出来，依次类推，直到划分的块的面积小于预设面积时停止，将小于预设面积的块记为图像块。
11、优选的，所述根据每个块内的像素点的灰度值以及灰度值均值和标准差获取每个块的复杂程度的方法为：
12、<mi>cd=</mi><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mi>×e[(</mi><mfrac><mrow><msub><mi>t</mi><mi>u</mi></msub><mi>-μ</mi></mrow><mi>σ</mi></mfrac><msup><mi>)</mi><mn>3</mn></msup><mi>]+</mi><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><mi>×</mi><mi>{</mi><mi>e[(</mi><mfrac><mrow><msub><mi>t</mi><mi>u</mi></msub><mi>-μ</mi></mrow><mi>σ</mi></mfrac><msup><mi>)</mi><mn>4</mn></msup><mi>]-3</mi><mi>}</mi>
13、式中，表示每个块内第u个像素点的灰度值，表示每个块内所有像素点灰度值的均值，表示每个块内所有像素点灰度值的标准差，为z-score归一化，<mi>e[]</mi>为期望计算公式，和为分别为偏度权重和峰度权重，表示每个块的复杂程度。
14、优选的，所述在每个图像块中获取其突变点，并根据突变点获取图像块中的目标点的方法为：
15、将图像块内所有像素点按照灰度值从大到小排序，若两个相邻的像素点灰度值差异大于预设阈值，则最小的像素点记为突变点，将图像块中灰度值大于突变点的像素点记为目标点。
16、优选的，所述根据目标点与其余目标点的距离获取目标夹角和目标线段的方法为：
17、将目标点与其余目标点求欧氏距离记为目标距离，将每个欧氏距离对应的线段记为目标线段，将目标线段与水平方向的夹角记为目标夹角。
18、优选的，所述在所有目标点中根据目标夹角和目标线段获取左目标点和右目标点对应的左目标夹角、左目标线段、右目标线段的方法为：
19、将最小欧氏距离对应的线段记为最小目标线段，将最小目标线段与水平方向的夹角记为最小目标夹角；计算图像块中所有目标点与图像块左侧边中心的像素点的欧氏距离，将最小欧氏距离对应的目标点记为左目标点，将左目标点对应的最小目标线段记为左目标线段，其对应的夹角记为左目标夹角；计算图像块中所有目标点与图像块右侧边中心的像素点的欧氏距离，将最小欧氏距离对应的目标点记为右目标点，将右目标点对应的最小目标线段记为右目标线段。
20、优选的，所述根据每个目标点与左目标点的目标夹角与左目标夹角的差异以及右目标线段与左目标线段的长度获取每个目标点的特征系数的方法为：
21、
22、式中，表示图像块内的左目标夹角，表示图像块内的左目标点与第i+n个目标点的目标夹角，表示图像块内的左目标线段的长度，表示图像块内的右目标线段的长度，表示图像块内左目标点与第i本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述获取齿轮灰度图的方法为：
3.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述将齿轮灰度图进行分块，并对每个块根据其像素点的灰度值计算每个块的复杂程度，根据每个块的复杂程度从分的块中获取若干图像块的方法为：
4.如权利要求3所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根据每个块内的像素点的灰度值以及灰度值均值和标准差获取每个块的复杂程度的方法为：
5.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述在每个图像块中获取其突变点，并根据突变点获取图像块中的目标点的方法为：
6.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根据目标点与其余目标点的距离获取目标夹角和目标线段的方法为：
7.如权利要求6所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述在所有目标点中根据目标夹角和目标线段获取左目标点和右目标点对应的左目标夹角、左目标线段、
8.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根据每个目标点与左目标点的目标夹角与左目标夹角的差异以及右目标线段与左目标线段的长度获取每个目标点的特征系数的方法为：
9.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根据特征系数获取裂纹目标点，根据裂纹左目标夹角以及裂纹目标点与裂纹左目标点的目标夹角获取沿晶分布权重的方法为：
10.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根据沿晶分布权重获取每个像素点的方向梯度的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述获取齿轮灰度图的方法为：
3.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述将齿轮灰度图进行分块，并对每个块根据其像素点的灰度值计算每个块的复杂程度，根据每个块的复杂程度从分的块中获取若干图像块的方法为：
4.如权利要求3所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根据每个块内的像素点的灰度值以及灰度值均值和标准差获取每个块的复杂程度的方法为：
5.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述在每个图像块中获取其突变点，并根据突变点获取图像块中的目标点的方法为：
6.如权利要求1所述的一种齿轮热处理缺陷检测方法，其特征在于，所述根...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱乾学，常帅，薛海燕，
申请(专利权)人：艾普零件制造苏州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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