基于齿轮的齿形缺陷检测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115049670A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210978724.8(22)申请日2022.08.16(71)申请人南通兴拓精密机械有限公司地址226500江苏省南通市如皋市江安镇镇南路43号(72)发明人谷飞(74)专利代理机构武汉华强专利代理事务所(普通合伙)42237专利代理师康晨(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/13(2017.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称基于齿轮的齿形缺陷检测方法(57)摘要本发明涉及齿轮缺陷检测技术领域，具体涉及一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，该方法包括：获取齿轮灰度图像，并获取图像上的圆形边缘和轮齿边缘，计算轮齿边缘上各像素点到圆形边缘中圆心点的距离得到像素点的指示距离，构成指示距离序列；获取轮齿点间隔点，根据轮齿点间隔中像素点的指示距离计算齿形缺陷程度；根据齿形缺陷程判断轮齿是否存在缺陷；若存在缺陷，则获取指示距离序列中各元素与其相邻元素的差值构成距离差值序列；根据距离差值序列中元素之和的取值，确定齿轮是否存在形状缺陷；若存在，则根据指示距离序列中元素计算齿形评价指标，根据齿形评价指标判断齿轮是否存在位置缺陷。本发明能够实现检测全程自动化且效率高。CN115049670ACN115049670A权利要求书1/2页1.一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取齿轮灰度图像，利用边缘检测提取齿轮灰度图像上的边缘信息得到圆形边缘和轮齿边缘；获取圆形边缘的圆心点，计算轮齿边缘上各像素点到所述圆心点的距离得到像素点的指示距离；从轮齿边缘上任一像素点开始按照设定方向依次获取轮齿边缘上各个像素点的指示距离，构成指示距离序列；获取指示距离序列中各元素与其首次相等的元素之间的元素对应的像素点记为轮齿点间隔；并计算在轮齿边缘上各轮齿点间隔中所有像素点的指示距离的均值；根据所述均值与轮齿边缘上所有像素点的指示距离均值的差值，得到齿形缺陷程度；若齿形缺陷程度小于程度阈值，则齿轮的齿形没有缺陷；若齿形缺陷程度大于程度阈值，则齿轮的齿形有缺陷；获取指示距离序列中各元素与其相邻元素的差值，构成距离差值序列；将距离差值序列均分为多个子序列，若每个子序列中元素的和均为第一数值，则齿轮的齿形存在位置缺陷；若存在子序列中元素的和不等于第一数值，则获取指示距离序列中的最小值，并获取与最小值取值相同的元素记为最小值元素，根据指示距离序列中各最小值元素之间的像素点数量，计算齿形评价指标；若齿形评价指标大于评价阈值，则齿轮的齿形具有位置缺陷和形状缺陷，若齿形评价指标小于评价阈值，则齿轮的齿形具有形状缺陷。2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，其特征在于，所述获取圆形边缘区域的圆心点具体为：计算圆形边缘上任一像素点与圆形边缘上其他像素点的距离，获取距离最长的两个点连接得到的线段为第一线段；选取除所述任一像素点之外的圆形边缘上的一像素点，计算该像素点与圆心边缘上其他像素点的距离，获取距离最长的两个点连接得到的线段为第二线段；所述第一线段和第二线段的交点为圆形边缘区域的圆心点。3.根据权利要求1所述的一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，其特征在于，所述齿形缺陷程度的获取方法具体为：其中，表示轮齿点间隔中像素点的数量为时对应的齿形缺陷程度，n为轮齿边缘上像素点的总数量，为轮齿点间隔中像素点的数量，表示第j个轮齿点间隔中像素点的数量，表示轮齿边缘线上第k个像素点的指示距离，表示轮齿边缘线上第o个像素点的指示距离。4.根据权利要求1所述的一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，其特征在于，所述获取指示距离序列中各元素与其相邻元素的差值具体为：获取指示距离序列中当前元素与下一元素的差值。5.根据权利要求1所述的一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，其特征在于，所述齿形评价指标的获取方法具体为：获取指示距离序列中的最小值，并获取与最小值取值相同且位置上连续的元素记为最小值元素，将所有最小值元素构成第一序列；获取指示距离序列中第二小的数值，并获取与2CN115049670A权利要求书2/2页第二小的数值相同且位置上连续的元素记为第二小值元素，将所有第二小值元素构成第二序列；以此类推，最终得到b个序列；根据所述b个序列中元素数量的均值，得到齿形评价指标。6.根据权利要求5所述的一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法，其特征在于，所述齿形评价指标的计算公式为：其中，X表示齿形评价指标，表示第a序列中元素的数量，b表示序列的数量。3CN115049670A说明书1/9页基于齿轮的齿形缺陷检测方法技术领域[0001]本发明涉及齿轮缺陷检测技术领域，具体涉及一种基于齿轮的齿形缺陷检测方法。背景技术