[发明专利]一种滚动轴承前盖外圈破损故障识别方法及系统

权利要求书

1.一种滚动轴承前盖外圈破损故障识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采集整列货车的图像，并从采集的图像中粗定位出包含滚动轴承前盖的子图像；

步骤二、分别对子图像中包含的滚动轴承前盖外圈的内边缘和外边缘进行圆拟合，获得最终的内边缘拟合圆以及最终的外边缘拟合圆；其具体过程为：

步骤S1、采用边缘检测Canny算子对子图像中的滚动轴承前盖外圈进行边缘检测，提取出滚动轴承前盖外圈的内边缘像素点以及外边缘像素点；

步骤S2、对提取出的内边缘像素点进行圆拟合，得到滚动轴承前盖外圈的内边缘的初始拟合圆O₁，对提取出的外边缘像素点进行圆拟合，得到滚动轴承前盖外圈的外边缘的初始拟合圆O₂；

步骤S3、设内边缘的初始拟合圆O₁的圆心坐标为(i’,j’)、半径为R’；将内边缘初始拟合圆O₁分成三个等份，分别记为第1等份、第2等份和第3等份；

步骤S4、统计提取出的内边缘像素点出现在O₁的第1等份所对应的圆弧上的个数S₁，将O₁的第1等份所对应的圆弧上包含的像素点总数记为P₁，计算出S₁与P₁的比值S₁/P₁；

同理，统计提取出的内边缘像素点出现在O₁的第2等份所对应的圆弧上的个数S₂，将O₁的第2等份所对应的圆弧上包含的像素点总数记为P₂，计算出S₂与P₂的比值S₂/P₂；统计提取出的内边缘像素点出现在O₁的第3等份所对应的圆弧上的个数S₃，将O₁的第3等份所对应的圆弧上包含的像素点总数记为P₃，计算出S₃与P₃的比值S₃/P₃；

比较S₁/P₁、S₂/P₂与S₃/P₃的大小，选取出最大的比值所对应的等份；

步骤S5、从选取出的等份之外的、其它两个等份中，各选取出一个内边缘像素点，选取出的内边缘像素点在对应等份的圆心角所覆盖的区域内；

将选取出的内边缘像素点与选取出等份的圆心角所覆盖区域内的内边缘像素点进行圆拟合，得到拟合圆的半径为R₀、圆心坐标为(i₀,j₀)；

直至选取出的内边缘像素点遍历完其它的两个等份，得到一系列拟合圆的半径组成的数组[R₀,R₁,R₂,R₃,R₄......]，一系列拟合圆的圆心坐标组成的数组[(i₀,j₀),(i₁,j₁),(i₂,j₂),(i₃,j₄),......]；

步骤S6、利用半径数据在175-185之间的数据对圆心位置进行投票，筛选出获得票数最多的圆心位置作为最终的内边缘拟合圆的圆心位置，将筛选出的圆心位置所对应的最多的半径数据作为最终的内边缘拟合圆的半径，获得最终的内边缘拟合圆；

步骤S7、对于外边缘的初始拟合圆O₂，重复步骤S3至步骤S6的过程，获得最终的外边缘拟合圆；

将最终的内边缘拟合圆与最终的外边缘拟合圆之间的区域作为滚动轴承前盖外圈区域；

步骤三、对滚动轴承前盖外圈区域图像进行极坐标变换，将滚动轴承前盖外圈区域图像转换为长方形图像；

步骤四、新建一张灰度值为0的纯色图像，获取长方形图像中任意一行的各个像素位置的灰度值，并将获取的灰度值在纯色图像中绘制，获得绘制图像；

步骤五、对获得的绘制图像进行形态学处理后，获得处理后图像；若处理后图像中凹陷处的外接矩形的高度大于等于破损区域设定的高度值，则凹陷处对应的像素点发生滚动轴承前盖外圈破损故障；

步骤六、遍历长方形图像中的每一行，重复执行步骤四至步骤五的过程，获得故障在长方形图像中所对应的位置，并对长方形图像进行反变换，获得故障在滚动轴承前盖外圈区域图像中的具体位置。