第３６卷第１０期２０１９年１０月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
机 电 工 程
Ｖｏｌ.３６Ｎｏ.１０Ｏｃｔ.２０１９
ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４５５１.２０１９.１０.０２１
基于机器视觉的轴承座分类识别系统研究?
(中国民用航空飞行学院飞行技术学院?四川广汉６１８３０７)
摘要:针对轴承座零件人工分拣效率低、出错率高等问题?对工业相机标定、轴承座图像采集、混合去燥、轮廓拟合、特征比对与目标分类方法展开了研究?提出了一种基于机器视觉的轴承座分类识别系统?首先搭建了一套图像采集系统来采集工业照明背景下多个轴承座摆放的图像?利用中值滤波对这些图像进行了去噪处理?将图像二值化后再利用特征过滤进一步对图像进行了混合去噪处理?遍历拟合了各轴承座轮廓并求出了其最小外包矩形?通过仿射变换将轴承座图像摆正?最后再根据３种轴承座的具体特征设置了ＲＯＩ区域?依次对其进行了分类筛选?利用爱普生机器人进行了分类抓取实验?实验结果表明:该机器视觉分类识别系统总体识别准确率高达９９.９６７％?相比于传统人工分拣有较大提高?可满足工业生产要求?关键词:机器视觉?ＯｐｅｎＣＶ?轴承座?识别系统中图分类号:ＴＰ３９１ 文献标识码:Ａ
文章编号:１００１－４５５１(２０１９)１０－１１１５－０４
付 贵?刘莉雯?郭湘川
Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｂｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ
(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｌｉｇｈｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＦｌｉｇｈｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ?Ｇｕａｎｇｈａｎ６１８３０７?Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｈｉｇｈｅｒｒｏｒｒａｔｅｉｎａｒｔｉｆｉｃｉａｌｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅ?ｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａ￣ｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｂｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅ?ｈｙｂｒｉｄｄｅｎｏｉｓｉｎｇ?ｆｅａｔｕｒｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｔａｒｇｅｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.Ａｔｆｉｒｓｔ?ｔｈｅｉｍａｇｅｓｏｆｂｅａｒ￣ｆｉｌｔｅｒｉｎｇｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｈｙｂｒｉｄｄｅｎｏｉｓｉｎｇｏｆｉｍａｇｅｓａｆｔｅｒｂｉｎａｒｙｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ.Ｔｈｅｎ?ｂｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅｓｃｏｎｔｏｕｒｓｗｅｒｅｆｉｔｔｅｄａｎｄｔｈｅｍｉｎｉ￣ｉｎｇｈｏｕｓｅｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｕｎｄｅｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｌｉｇｈｔｉｎｇｂｙｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ.Ｍｅｄｉａｎｆｉｌｔｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｆｉｌｔｅｒｔｈｅｎｏｉｓｅｏｆｉｍａｇｅｓ.Ｆｅａｔｕｒｅｍｕｍｏｕｔｓｏｕｒｃｉｎｇｒｅｃｔａｎｇｌｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ?ｔｈｅｓｅｉｍａｇｅｓｗｅｒｅｐｕｔｓｔｒａｉｇｈｔｂｙａｆｆｉｎｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ.Ｆｉｎａｌｌｙ?ｔｈｅｙｗｅｒｅｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ａｎｄｔｈｅｃａｐｔｕｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＥＰＳＯＮｒｏｂｏｔ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓｕｐｔｏ９９.９６７％?ｗｈｉｃｈｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ?ＯｐｅｎＣＶ?ｂｅａｒｉｎｇｈｏｕｓｅ?ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ
ＦＵＧｕｉ?ＬＩＵＬｉ￣ｗｅｎ?ＧＵＯＸｉａｎｇ￣ｃｈｕａｎ
０ 引 言
轴承座是安装轴承的零件?其在工业生产中往往是通过成批量铸造生产?多种类型统一进行热处理?最后才对其分类出库?现在国内大部分工厂采用人工分拣的方法来进行分装?分拣的效率低、出错率高[１￣２]?
机器视觉目前在工业生产中应用十分广泛?特别
ｍａｎＭｐｋ２高速机器人视觉搬运系统?沈阳新松机器人公司研发了基于视觉的机器人分拣系统等?这些系统目前已经广泛应用于包装、电子、机械等行业中?各高校中也有不少机器视觉的研究?比如:华中科技大学研发了基于机器视觉的轮胎在线识别分类系统?北京化工大学研发了基于机器视觉的精密注塑零件的识别与检测系统?广东工业大学研发了基于机器视觉的家具板材分类识别系统[５￣７]?
本研究将设计一套基于机器视觉的轴承座分类识
是工件分类领域[３￣４]?在国内?机器视觉比较典型的应用实例有:安川首钢机器人有限公司自主研发了Ｍｏｔｏ￣
收稿日期:２０１９－０３－１８
基金项目:中国民用航空飞行学院青年科研基金资助项目(Ｑ２０１９－０１７)?中国民用航空飞行学院重点科研项目(ＺＪ２０１９－０２)作者简介:付贵(１９９０－)?男?湖南益阳人?硕士研究生?主要从事机器视觉、机械设计方面的研究?Ｅ￣ｍａｉｌ:ａｂｙｆｕｇｕｉ＠１６３.ｃｏｍ
基于机器视觉的轴承座分类识别系统研究
