一种基于图像处理的齿轮缺陷检测方法及系统

专利主权项内容

1.一种基于图像处理的齿轮缺陷检测方法，其特征在于，包括：获取初始齿轮图像，并对所述初始齿轮图像进行分割处理获取单齿图像；获取单齿图像各个像素点的灰度，将以下像素点归类为正常表面像素点：像素点的灰度值属于第一参考灰度值及第一参考灰度值预设灰度邻域范围、且像素点的数量大于第一阈值；将灰度值属于第二参考灰度值和第二参考灰度值预设灰度邻域范围的像素点归类为磨损面像素点，将单齿图像内的其它像素点归类为边界像素点；所述磨损面像素点是指齿轮磨损区域表面的像素点；响应于所述磨损面像素点的个数大于预设的阈值，判定为齿轮存在齿面磨损缺陷，并依据磨损面像素点获取磨损面大致区域；将所述磨损面大致区域上方的边界像素点记为第一区域边界像素点，依据所述第一区域边界像素点拟合出第一边界线曲线，将磨损面大致区域下方的边界像素点记为第二区域边界像素点，依据所述第二区域边界像素点拟合出第二边界线曲线；所述拟合出第一边界线曲线包括：对所述第一区域边界像素点进行拟合，获得第一拟合曲线；若所述第一拟合曲线与所述第一区域边界像素点之间的离散度小于预设的离散度阈值，则将所述第一拟合曲线记为第一边界线曲线；否则，获取位于第一拟合曲线像素点数量少的一侧且距离第一拟合曲线最远的像素点，将该像素点对应的距离记为最大距离，将该侧与第一拟合曲线的距离小于最大距离的三分之二的像素点保留，将第一拟合曲线像素点数量多的一侧的像素点全部保留，以获取新的第一区域边界像素点，从而实现对所述新的第一区域边界像素点的拟合，获得新的第一拟合曲线；将所述第一边界线曲线上的边界像素点拟合，获得第一边界线参考直线；将所述第二边界线曲线上的边界像素点拟合，获得第二边界线参考直线；并依据所述第一边界线曲线获取上表面边界线，依据所述第二边界线曲线获取前表面边界线，并将上表面边界线和前表面边界线之间的区域作为缺陷评价区域；获取上表面边界线的方法是：以第一边界线曲线为中心向上搜索像素点，直至搜索到正常表面像素点，将搜索到正常表面像素点之前的边界像素点作为第一边界线区域的上边缘点，并对所有第一边界线区域的上边缘点以第一边界线参考直线为对称轴进行映射，从而获得上表面边界线；获取前表面边界线的方法是：以第二边界线曲线为中心向下搜索像素点，直至搜索到正常表面像素点，将搜索到正常表面像素点之前的边界像素点作为第二边界线区域的下边缘点，所有的第二边界线区域的下边缘点即为前表面边界线；将单齿上表面的面积与单齿前表面的面积之和的二分之一作为最大参考磨损面积，并结合第一边界线参考直线和第一边界线曲线之间的欧氏距离、第二边界线参考直线和第二边界线曲线之间的欧氏距离以及所述缺陷评价区域的面积计算齿轮磨损程度，计算表达式为：式中，表示齿轮磨损程度，/>表示自然常数，/>表示缺陷评价区域的面积，/>表示最大参考磨损面积，/>表示第一边界线参考直线和第一边界线曲线之间的欧氏距离，/>表示第二边界线参考直线和第二边界线曲线之间的欧氏距离。