基于圖像的保持架在線檢測(cè)設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、我國已成為世界第三大軸承制造國家，保持架作為軸承組件的重要組成部分，其產(chǎn)量也隨軸承產(chǎn)量的增加而增加，這也給保持架人工質(zhì)量檢測(cè)帶來了壓力。傳統(tǒng)人工檢測(cè)主要存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力等問題，而機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)由于其自身的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛運(yùn)用在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，因此，對(duì)基于圖像的保持架在線檢測(cè)設(shè)備研究可以緩解軸承行業(yè)高速、大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)環(huán)境下人工視覺檢測(cè)所面臨的窘境。
　　本文結(jié)合機(jī)器視覺的基本組成和數(shù)字圖像處理的相關(guān)算法，討論了保持架在線

2、檢測(cè)設(shè)備中的關(guān)鍵技術(shù)，以圓錐滾子軸承筐形保持架為例，測(cè)量了保持架上下端面的內(nèi)外圓直徑和坡面兜孔梁寬的變動(dòng)量，主要內(nèi)容如下：
　　1.設(shè)計(jì)了檢測(cè)系統(tǒng)的整體組成，完成硬件選型。根據(jù)保持架目前存在的生產(chǎn)力約束和檢測(cè)要求，對(duì)系統(tǒng)的總體組成進(jìn)行介紹。在硬件選型上，主要包括照明、攝像機(jī)、鏡頭等方面，根據(jù)實(shí)際測(cè)量對(duì)象，選擇適合的組件和參數(shù)，最后通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建，采集到保持架圖像。
　　2.完成了攝像機(jī)標(biāo)定和尺寸標(biāo)定。攝像機(jī)標(biāo)定主要根據(jù)張正

3、友標(biāo)定法，通過對(duì)不同位置棋盤格圖像的角點(diǎn)選取，求解出攝像機(jī)的內(nèi)參和外參，完成對(duì)保持架圖像的矯正。尺寸標(biāo)定采用標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)定的方式，將圖像像素值轉(zhuǎn)換為物理實(shí)際值。
　　3.討論了保持架直徑測(cè)量方法和兜孔梁寬變動(dòng)量測(cè)量方法，采用Sobel-Zernike矩的亞像素測(cè)量方法，運(yùn)用Sobel算子粗定位和Zernike矩亞像素精定位，并在此基礎(chǔ)上，增加有效圓檢測(cè)步驟和環(huán)形掩模運(yùn)算，剔除部分干擾點(diǎn)，提取有效信息，最后通過最小二乘法擬合求得具體尺寸

4、。
　　4.研究了在工業(yè)環(huán)境中保持架尺寸測(cè)量方法。針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中拍攝位置偏離、圖像模糊、工業(yè)雜質(zhì)影響等情況，提出了基于圖像處理的微調(diào)算法、基于圖像中心的圓搜索邊緣提取方法，改進(jìn)了基于Sobel的圖像清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)，并討論了兜孔邊緣的凸包求解，最后對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，證明圖像測(cè)量方法的準(zhǔn)確度和重復(fù)精度。
　　本文通過圖像處理相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)了保持架尺寸的測(cè)量，且對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行分析，討論各因素對(duì)測(cè)量的影響，給出了保持架在工業(yè)實(shí)際