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基于机器视觉的凸轮轴表面缺陷检测实验研究 被引量：1
1
作者 吴兆中 张新娜 +2 位作者 王栋 赵锦国 卢唯辰 《机电工程》 北大核心 2025年第4期697-705,797,共10页
目前在凸轮轴表面缺陷人工目视检测方面存在精度差、效率低的问题,为此,对凸轮轴表面缺陷检测技术进行了研究,搭建了基于机器视觉的的凸轮轴表面缺陷检测系统,提出了一种基于凸轮轮廓曲线的图像分段采集策略,针对凸轮和齿轮分别设计了... 目前在凸轮轴表面缺陷人工目视检测方面存在精度差、效率低的问题,为此,对凸轮轴表面缺陷检测技术进行了研究,搭建了基于机器视觉的的凸轮轴表面缺陷检测系统,提出了一种基于凸轮轮廓曲线的图像分段采集策略,针对凸轮和齿轮分别设计了缺陷检测算法,对检测准确率及系统运行稳定性进行了实验研究。首先,结合凸轮轮廓曲线确定了一种图像分段采集策略,改善了因凸轮厚度较大和形状不规则造成图像部分区域无效的问题,获得了图像采集的最佳角度与次数;然后,采用形态学梯度,强化了凸轮亮度不均图像缺陷特征,结合Canny算子进行了缺陷检测,提出了一种基于像素补充的凸轮边界缺陷识别算法;最后,设计了一种基于齿顶尺寸关系和仿射变换的齿轮齿顶提取方法,通过形态学的开操作弱化了齿顶内部纹理,通过固定阈值分割了齿轮齿顶表面缺陷;搭建了检测系统硬件平台,对凸轮轴表面缺陷检测进行了实验及结果分析。研究结果表明:系统运行流畅,各工位检测准确率最低达98.11%,平均检测时间为11.09 s,缺陷分类准确率为96%。该凸轮轴表面缺陷检测系统满足了凸轮轴产线在线检测的需求,有效提升了其检测效率与准确率。 展开更多
关键词 检测精度 凸轮轴轮廓曲线 齿轮齿顶缺陷检测算法 图像分段采集策略 特征强化 图像分割
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基于机器视觉的摆线轮精度综合测量 被引量：8
2
作者 尹婉婉 赵文辉 张静 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期844-851,共8页
针对目前摆线轮检测过程中存在的采集信息量少、测量速度慢等问题,提出了基于机器视觉的综合测量方法。根据摆线轮的测量精度要求,搭建了视觉检测硬件系统;沿粗边缘切向窗口拟合Facet灰度曲面,利用边缘的连续曲面特征,确定亚像素坐标点... 针对目前摆线轮检测过程中存在的采集信息量少、测量速度慢等问题,提出了基于机器视觉的综合测量方法。根据摆线轮的测量精度要求,搭建了视觉检测硬件系统;沿粗边缘切向窗口拟合Facet灰度曲面,利用边缘的连续曲面特征,确定亚像素坐标点,利用量块检测定位精度为0.2 pixel;经像素当量标定、光强补偿和坐标变换,得到物理坐标系下摆线轮的亚像素齿廓;将其和三坐标测量法测得的摆线轮廓形对比,得到的摆线轮廓形之差为10μm;根据摆线轮的齿廓方程,采用直角坐标和极坐标相结合方法,建立摆线轮误差计算模型,计算出摆线轮齿廓偏差和齿距偏差;同时评价摆线轮中心孔和2个曲柄轴孔的直径,得出齿廓偏差与极角的关系,为摆线轮的加工工艺改进和RV减速器传动性能分析提供依据。以上整个测量过程时间约为16 s。 展开更多
关键词 计量学 摆线轮 综合测量 机器视觉 亚像素边缘检测 Facet改进算法 齿廓偏差 齿距偏差
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基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法 被引量：2
3
作者 付泓豪 张岱凌 +1 位作者 江澜 陈洪芳 《工具技术》 北大核心 2023年第4期132-136,共5页
针对现有塑料齿轮端面黑点缺陷检测方法存在对较小黑点识别困难、误检和检测精度不足等问题,提出一种基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法。对塑料齿轮图像的高低频信息进行提取与分离,再将高频信息乘以一定系数与低频信... 针对现有塑料齿轮端面黑点缺陷检测方法存在对较小黑点识别困难、误检和检测精度不足等问题,提出一种基于图像高频增强的塑料齿轮黑点缺陷高精度检测方法。对塑料齿轮图像的高低频信息进行提取与分离,再将高频信息乘以一定系数与低频信息线性叠加,实现图像高频部分的增强,从而使齿轮黑点更加突出;利用引导滤波进行降噪处理,将与黑点一同增强的其他无关信息(如纹理、噪声等)进行滤除或模糊,避免造成误检;使用LoG_Blob算法对处理后的图像进行斑点检测,进而获取齿轮黑点信息。实验结果表明,该方法能有效提升塑料齿轮黑点缺陷检测的精度。 展开更多
关键词 塑料齿轮 缺陷检测 图像增强 高低频信息分离 BLOB算法
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应用SIFT_BoW和HIK_SVM的行星轮齿面磨损故障诊断
4
作者 任川 崔宝珍 王斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第7期1000-1004,共5页
行星轮齿面磨损故障信号具有特征薄弱、特征量少等缺点,对其进行故障特征识别较为困难。本文中提出一种新的方法:首先,将原始振动加速度信号幅值作为像素点构造灰度图像,检测灰度图像的特征点并对检测出的特征点向量描述;然后将灰度图... 行星轮齿面磨损故障信号具有特征薄弱、特征量少等缺点,对其进行故障特征识别较为困难。本文中提出一种新的方法:首先,将原始振动加速度信号幅值作为像素点构造灰度图像,检测灰度图像的特征点并对检测出的特征点向量描述;然后将灰度图像的特征描述向量聚类,构建词袋模型;最后用直方图相交核支持向量机算法对其进行分类。该方法不但不需要对原始信号模态分解和降噪处理,还可以提取出大量的信号特征,提高了故障特征识别的效率和准确率。对正常轮齿、2个齿面磨损和3个齿面磨损故障进行了诊断实验,准确率高达98.55%,实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 行星轮 齿面磨损 特征点 词袋 支持向量机
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基于机器视觉的齿轮接触疲劳点蚀实时检测方法 被引量：3
5
作者 李海 曾铖锴 +2 位作者 赵培杰 秦志鹏 杨岩 《成组技术与生产现代化》 2021年第4期11-21,共11页
为了提高齿轮接触疲劳试验中试样疲劳点蚀的检测精度和检测效率,实现齿轮点蚀的可视化、量化以及实时检测,提出了基于机器视觉的齿轮接触疲劳点蚀实时检测方法。基于齿轮啮合原理和线阵相机拍摄原理,建立齿轮接触疲劳试验检测系统,得到... 为了提高齿轮接触疲劳试验中试样疲劳点蚀的检测精度和检测效率,实现齿轮点蚀的可视化、量化以及实时检测,提出了基于机器视觉的齿轮接触疲劳点蚀实时检测方法。基于齿轮啮合原理和线阵相机拍摄原理,建立齿轮接触疲劳试验检测系统,得到拍摄齿轮齿面的最佳偏心拍摄距离,提出了齿轮啮合面图像修正算法,并采用疲劳特征初步检测和精确检测相结合的策略,提高了疲劳点蚀的检测精度。试验结果表明,采用所提出的局部阈值测量方法对齿轮接触疲劳点蚀进行检测时,点蚀检测的平均绝对误差为0.12160 mm^(2),平均相对误差为2.2188%,检测精度达到了97.7812%。所搭建点蚀检测系统具有可视化、可量化、效率高等优点,是一种新的齿轮接触疲劳点蚀检测平台。 展开更多
关键词 机器视觉 齿轮疲劳点蚀 缺陷检测 图像修正算法
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改进YOLOv8n的齿面缺陷检测研究
6
作者 马彬洋 彭龑 《重庆科技大学学报(自然科学版)》 2024年第6期65-71,共7页
对于粗加工齿轮人工质检存在的检测效率低、检测一致性差等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的YOLO-CHD模型。首先,在骨干网络首层卷积后增加C2f层,以减少后续卷积层对小目标特征细节信息的丢失;其次,在特征融合网络中进一步融合浅层大... 对于粗加工齿轮人工质检存在的检测效率低、检测一致性差等问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的YOLO-CHD模型。首先,在骨干网络首层卷积后增加C2f层,以减少后续卷积层对小目标特征细节信息的丢失;其次,在特征融合网络中进一步融合浅层大尺寸特征图,并配合ASFF-4H在更高分辨率的特征图上检测小目标,以提高检测精度;最后,将特征融合网络中深层特征图的C2f替换为Dual-C2f,以进一步提高模型检测精度。实验结果表明,改进模型的平均精度均值达到了73.3%,相较于原始模型提高了3.3个百分点,推理速度达到了42帧∕s,基本能够满足对齿面缺陷的粗加工质检需求。 展开更多
关键词 缺陷检测 粗加工齿轮 特征增强 特征融合 YOLOv8n算法
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基于改进YOLOx网络的金属齿轮表面缺陷检测方法 被引量：18
7
作者 张曙文 钟振宇 朱大虎 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第22期272-282,共11页
针对工业干扰环境下金属齿轮表面缺陷自动化检测容易出现误检和漏检的问题,提出一种改进的YOLOx算法。首先,通过adaptively spatial feature fusion(ASFF)充分利用不同尺度下缺陷和干扰项的特征之间的差异,提高模型的抗干扰能力;接着,通... 针对工业干扰环境下金属齿轮表面缺陷自动化检测容易出现误检和漏检的问题,提出一种改进的YOLOx算法。首先,通过adaptively spatial feature fusion(ASFF)充分利用不同尺度下缺陷和干扰项的特征之间的差异,提高模型的抗干扰能力;接着,通过efficient channel attention(ECA)模块,增加网络的特征提取能力;最后,修改置信度损失函数为Varifocal损失函数,减少困难样本对网络的干扰。实验结果表明,改进的YOLOx网络与原版相比在召回率、准确率和平均精度均值上分别提升6.1个百分点、4.6个百分点和9.4个百分点。 展开更多
关键词 机器视觉 齿轮缺陷检测 YOLOx算法 注意力机制 特征融合
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