貨車滾動軸承內(nèi)圈滾道面缺陷自動檢測系統(tǒng)設計.pdf

1、本文檢測系統(tǒng)設計的主要目的是為了解決鐵路貨車滾動軸承內(nèi)圈滾道面現(xiàn)階段人工目測所存在的諸多問題，實現(xiàn)貨車滾動軸承內(nèi)圈滾道面檢測的自動化。該檢測系統(tǒng)主要由三部分組成：
　?。?）圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計，主要實現(xiàn)鐵路貨車滾動軸承內(nèi)圈滾道面圖像的自動采集。
　　圖像采集過程中，本文提出采用CCD攝像機來代替肉眼采集圖像。工作時，光源、CCD攝像機位置固定，電機通過減速箱驅(qū)動轉(zhuǎn)臺以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，與此同時，CCD采用連拍方式對軸承內(nèi)圈滾道

2、面進行圖像采集，并序列保存。
　?。?）缺陷檢測程序設計，通過對所采集圖像的分析識別，完成對內(nèi)圈滾道面是否有缺陷的檢測。
　　運用圖像處理與人工神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合的方式對軸承內(nèi)圈滾道面是否有缺陷進行判斷。中值濾波與二值化兩種圖像預處理方法，去除圖像中的噪聲，并使缺陷與背景的區(qū)分更加明顯；在提取基于灰度共生矩陣的三個紋理特征的基礎上，通過統(tǒng)計分析得出一個新的特征量——二值比，并將其一并組合成特征向量作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入量對設計好

3、的網(wǎng)絡進行訓練及測試，判斷軸承內(nèi)圈滾道面是否有缺陷。
　?。?）缺陷分類程序設計，對檢測到缺陷的內(nèi)圈滾道面圖像，完成其細化分類。
　　在缺陷檢測程序的基礎上，運用了卷積濾波與開、閉運算相結(jié)合的圖像處理方法，有效去除缺陷周圍邊緣點的干擾；缺陷最小外接矩形的確定，避免計算不相關區(qū)域的特征量；在提取傳統(tǒng)特征基礎上增加了壓縮度、線度、距離極值比、NMI特征和不變矩等特征量，增強了缺陷分類的依據(jù)；對BP神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入矩陣和歸一化方法的