[发明专利]一种基于深度图像的轴承沟道识别方法

摘要

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。

主权项

1.一种基于深度图像的轴承沟道识别方法，其特征在于，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：4.1、根据轴承的圆心点O(x_c,y_c)获取深度图像M'中位于轴承直径方向上的轴承圆环数据，记为Q＝{w₁,w₂,…,w_i,…,w_n}；w_i表示第i个像素点；记所述第i个像素点w_i坐标为(x_i,y_i)；1≤i≤n；4.2、采用基于下凸域分解合并算法对所述轴承圆环数据Q进行沟道识别，得到沟道数据记为Q_c；步骤5、沟道拟合：5.1、采用最小二乘法LS对所述沟道数据Q_c进行拟合，获得拟合圆的初解(x₀,y₀,r)；其中，x₀表示轴承沟道的拟合圆在所述深度图像M'中的横坐标，y₀表示轴承沟道的拟合圆在所述深度图像M'中的纵坐标，r表示轴承沟道的拟合圆的半径；5.2、根据所述初解(x₀,y₀,r)使用粒子群优化算法对所述沟道数据Q_c进行优化求解，得到轴承沟道的圆弧拟合参数(x',y',r')。