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基于机器视觉的轴承圆柱滚子表面缺陷检测系统研究
| 论文题名： | 基于机器视觉的轴承圆柱滚子表面缺陷检测系统研究 |
| 关键词： | 铁路列车;轴承圆柱滚子;表面缺陷检测;机器视觉;图像处理 |
| 摘要： | 轴承是铁路列车运输中的核心关键部件，而圆柱滚子作为滚子轴承中的重要组成部分，也发挥着不可或缺的作用。在铁路运输过程当中，圆柱滚子在高速重载的条件下，其表面经常会有各种缺陷产生，导致列车行驶存在安全隐患，所以需要对轴承进行定期检修。近年来，机器视觉在轴承滚子质量检测中的应用越来越广泛，成为缺陷检测中的主流。本文在现有的滚子表面检测系统的基础上，结合理论分析、仿真验证和物理实验，设计出一套基于机器视觉轴承圆柱滚子表面缺陷检测系统，主要研究内容如下： 对圆柱滚子表面缺陷进行归类和特征分析；确定圆柱滚子的输送展开方式，对圆柱滚子表面质量检测系统进行软件和硬件选型；建立圆柱滚子动力学模型，对圆柱滚子输送过程进行振动响应分析；完成圆柱滚子表面缺陷检测系统的总体方案设计。 合理布置光源，完成圆柱滚子图像采集方案的制定；确定影响圆柱滚子采集图像质量的因素，确定评价圆柱滚子图像质量的评价指标；搭建实验台，对影响圆柱滚子图像采集质量的因素进行分析，通过实验获取圆柱滚子图像采集的最佳条件，完成圆柱滚子图像采集系统方案设计；对采集到的滚子图像进行预处理，便于后续缺陷识别。 对圆柱滚子原始图像进行兴趣区域提取，获取滚子端面和柱面图像，并合理设计模板匹配算法，加快算法运行速度；对圆柱滚子端面和柱面图像进行处理，获取圆柱滚子表面缺陷的视觉特征，建立缺陷识别流程，设计检测系统软件界面，完成滚子表面缺陷检测。 本文进行基于机器视觉的轴承圆柱滚子表面缺陷检测系统设计，实现圆柱滚子表面缺陷自动检测，解决圆柱滚子不易于行进中展开的问题，提供高效可行的缺陷检测算法，可为圆柱滚子表面缺陷检测系统的后续研究提供理论依据。 |
| 作者： | 魏思铭 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 向敬忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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