[发明专利]一种基于深度图像的轴承沟道识别方法

说明书

本发明公开了一种基于深度图像的轴承沟道识别方法，其特征包括：1获取轴承深度数据；2噪声处理；3轴承识别；4沟道识别；5沟道拟合；本发明能够在测量多种类型轴承过程中，消除人工检测的主观性误差，消除测量装置对轴承的磨损，并能快速识别轴承沟道及其尺寸，保证较高的检测速度和精度，鲁棒性强，可应用于各类轴承沟道检测。

技术领域

本发明机器视觉领域，具体的说是一种基于深度图像的轴承沟道识别方法。

背景技术

轴承是多种机械设备中的关键部件，它的好坏直接关系到整个设备的运行性能，所以对轴承质量的检测是至关重要的。轴承的质量包含质地和外观尺寸，针对外观尺寸传统的方法是使用人工测量法，效率低且主观性强。为了克服以上缺点，已经有不少学者和工程师发明了先进的自动化检测设备。

章干强等人(CN 105571552 A)提出了一种轴承检测方法，采用触针式传感器测量沟道数据，采用接触式数字传感器和档板对轴承直径进行测量。陈振丰(CN 105277161 A)提出了一种用于轴承沟道的检测方法，其使用一种拥有顶板、底板和螺旋通道的装置，通过螺旋通道外侧凸模上的压力传感器来检测轴承是否合格。程江(CN 103968791 A)等人提出一种深沟球轴承全自动综合检测装置，此装置使用气缸驱动，利用高度测量表测量高度，利用测量棒测量内径，并通过调节跟随板和螺杆来适应不同类型的轴承。

以上学者和工程师的自动化检测方法都克服了传统手工测量的缺点，自动化程度高，但是也存在明显的不足：其一，他们的设备都是接触式测量，对轴承本身有磨损。其二，适应性不强，只能针对一个或几个类型的轴承的测量，一旦改变就需要重新调整甚至更改结构。其三，速度和精度都不高，其使用的传感器只能粗略测量尺寸，并不能精确地获取具体精确参数，判别错误率高。目前国内还没有一种针对轴承的全自动、非接触式、鲁棒性强的测量方法。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种基于深度图像的轴承沟道识别方法，以期能够在测量多种类型轴承过程中，消除人工检测的主观性误差，消除测量装置对轴承的磨损，并能快速识别轴承沟道及其尺寸，保证较高的检测速度和精度，鲁棒性强。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案是：

本发明一种基于深度图像的轴承沟道识别方法的特点包括以下步骤：

步骤1、获取轴承深度数据：

利用线激光传感器和运动平台采集轴承的深度图像M，所述深度图像M的宽为W、高度为H；

步骤2、噪声处理：

利用阈值法去除所述深度图像M中值超出轴承高度范围的噪声，再利用滑动窗口方差法去除所述深度图像M中的离群噪声点，得到经过噪声处理后的深度图像M'；

步骤3、轴承识别：

3.1、使用局部阈值法获取深度图像M'的二值图像M^bin；

3.2、对所述二值图像M^bin进行形态学闭运算，从而获得闭操作后的二值图像M_c^bin；

3.3、采用最小外接矩形获取所述二值图像M_c^bin中的连通二值域的外接矩形，最大面积的外接矩形即包含轴承的外轮廓，最大面积的外接矩形的中心点O(x_c,y_c)即为轴承的圆心点；

步骤4、沟道识别：