063] 通過步驟一很大程度上縮小了待處理圖像的面積：
[0064] 步驟二是在步驟一的基礎(chǔ)上，掃點來獲得軸承滾子的最左端、最右端、最上端和最 下端。運樣能將軸承滾子框在最小的矩陣中。 陽0化]在捕捉目標(biāo)零件步驟之后，再通過預(yù)處理（W上確定的數(shù)據(jù)依次進(jìn)行闊值二值化 數(shù)據(jù)、圖像膨脹系數(shù)數(shù)據(jù)、圖像腐蝕系數(shù)數(shù)據(jù)、Canny邊緣提取數(shù)據(jù)操作）之后，就可W進(jìn)行 特征點確定，W最終確定被測件是否合格。
[0066] 特征點確定：
[0067] 特征點即為最能夠說明該物體的特征，需要有代表性，同時也要保證能夠方便得 至IJ。在本實用新型中初設(shè)定3種特征點，如下文介紹：
[0068] 特征點1 :內(nèi)外圈是否有斷點：
[0069] 經(jīng)圖像預(yù)處理（根據(jù)拍攝圖像的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)處理數(shù)據(jù)的確定，在實施例中，采用 的是二值化闊值為130,膨脹次數(shù)為1次，腐蝕次數(shù)為1次）之后的圖像。若為標(biāo)準(zhǔn)件，軸承 滾子的內(nèi)外圈不會出現(xiàn)間斷現(xiàn)象。出現(xiàn)間斷點的情況僅可能發(fā)生在兩個黑色塊距離很近的 時候，或者彎曲角度成銳角（尖端）容易出現(xiàn)斷點現(xiàn)象。所W可W使用運一特征點來進(jìn)行 判斷被測物是否為標(biāo)準(zhǔn)件。即根據(jù)特征點1，可獲得2維特征量一一外圈是否有斷點和內(nèi)圈 是否有斷點。
[0070] 特征點2 :內(nèi)外圈的走勢是否符合圓形：
[0071] 運個特征點顯而易見，如果為非標(biāo)準(zhǔn)件（一般為黑色塊與內(nèi)外圈粘連）時，沿著邊 緣走時，會有較明顯的內(nèi)彎現(xiàn)象。在實際應(yīng)用中，并不能100%的判斷出是否為走勢有誤， 能被判斷出來的只是個別走勢錯誤的。一旦能判斷出來走勢是錯誤的，可W跳過后續(xù)的判 斷直接斷定該軸承滾子為次殘品，可W減少總體的計算量。即特征點2,也可獲得2維特征 量--外圈走勢是否正確和內(nèi)圈走勢是否正確。 陽07引特征點3 :外圈與內(nèi)圈之間的面積和內(nèi)圈的面積： 陽073] 該特征點有S個目的： 陽074] I、彌補特征點2遺漏下來的漏桐；
[0075] 對于內(nèi)外圈如果有向內(nèi)凹陷或者向外凸出，其面積會有最直接的變化。運樣可W 彌補特征點2不能100%檢測出走勢錯誤的漏桐。兩者的配合，既可W提高程序的工作效 率，又可W提高精確度。
[0076] 2、剔除倒圓角不符合標(biāo)準(zhǔn)（運樣的軸承滾子外圈會比標(biāo)準(zhǔn)件?。┑妮S承滾子；
[0077] 在檢測軸承滾子倒圓角是否符合標(biāo)準(zhǔn)時，要比人眼更加精準(zhǔn)。一旦標(biāo)準(zhǔn)件的各個 特征點確定了，即外圈和內(nèi)圈間的面積確定的前提下，倒圓角不標(biāo)準(zhǔn)的軸承滾子面積相比 之下會小。
[007引 3、剔除在外圈和內(nèi)圈之間有黑塊（次殘品）的軸承滾子；
[0079] 除了要考慮與內(nèi)外圓相粘連的黑塊，還要考慮孤立的黑塊，它同樣是"傷瘤"。
[0080] 運種面試與距離測試對比時，考慮到如果選擇用每個點的距離與標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行比 較，誤差太小而體現(xiàn)不出區(qū)別。而用面積作為特征點的話，相當(dāng)于將距離的誤差進(jìn)行了累 加一一誤差得到了放大。
[0081] 根據(jù)特征點3,又確定了 2維的特征量。
[0082] 總共定下的特征量一共是6維，分別是：外圈是否有斷點；內(nèi)圈是否有斷點；外圈 走勢是否正確；內(nèi)圈走勢是否正確；外圈與內(nèi)圈間的面積是否符合標(biāo)準(zhǔn)；內(nèi)圈的面積是否 符合標(biāo)準(zhǔn)。
[0083] W上所述的進(jìn)行掃點步驟的時候，為了實現(xiàn)最佳的工作效率，本實用新型采用如 下的掃點順序：
[0084] 在掃點時將整個軸承滾子均分成4份，每份為i
_圓。掃點的起始點為其中的對稱的 兩個像素點。將其中一個像素點作為左上和左下兩個.C圓的起點，左上向上尋找邊緣點，左
-3' 下向下尋找邊緣點；將與其對應(yīng)的另外一個像素點作為右上和右下兩個；I圓的起點。
[00化]分塊掃描有如下兩個優(yōu)點：1.保證了左上和右上的！圓掃點趨勢主要均為向上，
左下和右下的
圓掃點趨勢主要均為向下；可W在智能化操作中，簡化其軟件編程，減少出 現(xiàn)錯誤的概率。2.凡是遇到斷點或趨勢錯誤的情況及跳出掃點，提高了本實用新型的工作 效率。
[0086] 而為了適應(yīng)圓弧的弧線走勢，在圓弧的不同階段掃點的順序也需要有所變化。因 為圓弧的趨勢比較平緩，趨勢的不同主要體現(xiàn)在圓弧的頭尾兩端，所W大致可分成兩個階 段。將兩個階段的"分水嶺"粗略設(shè)定為點（左上角半圓的橫向距離/2,y)。根據(jù)取點方 式，下文中均W"中間點"代表該點。
[0087] 譬如在掃描左上的
I圓時，掃描點剛開始掃描時，圓弧W向上為主要趨勢；當(dāng)掃描 點過了中間點，圓弧趨勢W右為主。運種掃點方法可W避免當(dāng)掃點到達(dá)一個像素，W-般的 順序?qū)ふ蚁乱粋€掃描點時，會因為找不到符合條件的點而把它誤判為弧線出現(xiàn)了斷點，運 樣的誤判無疑是一個很大的漏桐。而通過W上方法進(jìn)行掃點，則可W避免運樣的誤判。
[008引 W上所述的內(nèi)外圓之間的面積計算如下：
[0089] 在掃外輪廓的過程中，由當(dāng)前的掃描點向內(nèi)圓方向沿縱坐標(biāo)尋找穿過黑色區(qū)域 (指的是沒邊緣區(qū)域）后的邊緣點（該邊緣點即白點，其為內(nèi)邊緣點，對于不合格件，由于中 間會出現(xiàn)黑色塊等缺陷，所W其檢測到黑色塊輪廓的時候，其并不是真正的邊緣點，但被誤 認(rèn)為是邊緣點），該點與外輪廓上的掃描點的縱坐標(biāo)進(jìn)行作差；外輪廓的掃描點繼續(xù)掃點， W同樣的方法再計算差值；將運些差值累加，即為內(nèi)外圓間的面積；
[0090] W上所述的內(nèi)圓的面積計算：
[0091] 在掃內(nèi)輪廓的過程中，累加掃描點的縱坐標(biāo)，即為內(nèi)圓的面積。
[0092] 通過運種面積的計算，由于外圓變形、內(nèi)圓變形或者內(nèi)圓無法準(zhǔn)確被識別，所W其 掃點結(jié)束后，面積計算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)件會出現(xiàn)偏差，根據(jù)運個偏差即可W確定是否是合格件。
[0093] 根據(jù)W上所述的數(shù)據(jù)分析步驟，可W得知，如果不進(jìn)行本實用新型的標(biāo)準(zhǔn)圖像拍 攝環(huán)境設(shè)置，其拍攝的圖像需要通過較多的數(shù)據(jù)參數(shù)計算后，才能獲得一個較為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù) 據(jù)檢測環(huán)境。而通過本實用新型的暗室，其可W對其軸承檢測的環(huán)境形成一種標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境， 一方面，運種標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境由于克服了圖像拍攝過程中，可能出現(xiàn)的一些如反光影響等情況， 所W其圖像拍攝成功率會大量的提升，而進(jìn)一步的，由于是標(biāo)注環(huán)境，則其參數(shù)設(shè)置完成之 后，無需在每次拍攝前重新進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，使其數(shù)據(jù)計算量極大的減少，提高了工作效率。
[0094] 最后，還需要注意的是，W上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本 實用新型不限于W上實施例，還可W有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型 公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 軸承滾子圖像檢測裝置，包括圖像獲取裝置以及圖像分析裝置；其特征是：所述圖 像獲取裝置包括暗室，所述暗室內(nèi)的正上方設(shè)置照明裝置，所述暗室內(nèi)的下側(cè)面設(shè)置有軸 承滾子托臺，所述軸承滾子托臺的正上方設(shè)置有攝像頭。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承滾子圖像檢測裝置，其特征是：所述攝像頭垂直固定，其 鏡頭正對軸承滾子托臺； 所述攝像頭的拍攝面為整個托臺平面。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸承滾子圖像檢測裝置，其特征是：所述照明裝置為LED燈 頭，所述LED燈頭包括正中間的主拍攝燈和圍繞主拍攝燈均勻分布的至少四個輔拍攝燈。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸承滾子圖像檢測裝置，其特征是：所述暗室的側(cè)壁為帶有 弧度的白色幕墻。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸承滾子圖像檢測裝置，其特征是：所述主拍攝燈和輔拍攝 燈的正下方設(shè)置有柔光布。
【專利摘要】本實用新型公開了一種軸承滾子圖像檢測裝置，包括圖像獲取裝置以及圖像分析裝置：所述圖像獲取裝置包括暗室，所述暗室內(nèi)的正上方設(shè)置照明裝置，所述暗室內(nèi)的下側(cè)面設(shè)置有軸承滾子平臺，所述承滾子平臺的正上方設(shè)置有攝像頭。
【IPC分類】G06T7/00, G01B11/28, G01N21/952, G01B11/24
【公開號】CN204855408
【申請?zhí)枴緾N201520430164
【發(fā)明人】葉杭楊, 顧敏明
【申請人】浙江理工大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月19日