(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210776652.9 (22)申请日 2022.07.04 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114842011 A (43)申请公布日 2022.08.02 (73)专利权人 启东万惠机械制造有限公司 地址 226000 江苏省南 通市启东市汇龙镇 五四村(启东市青年 东路20号) (72)发明人 李海燕　 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06T 7/90(2017.01) G06T 5/30(2006.01) G06V 10/74(2022.01)G06V 10/774(2022.01) 审查员 丁娇 (54)发明名称 基于图像处 理的轴承磨损检测方法及系统 (57)摘要 本发明涉及人工智能技术领域， 具体涉及一 种基于图像处理的轴承磨损检测方法及系统， 该 检测方法包括： 采集轴承磨损面的待测表面图 像， 轴承磨损面是由轴承磨损的侧面； 利用模板 图像块对待测表面图像进行遍历匹配得到相似 度序列， 相似度序列中大于预设的相似度阈值的 相似度所对应的待测表面图像的区域为磨损区 域； 其中， 模板图像块是预先生成的图像块， 模板 图像块的尺度小于待测表面图像的尺度； 模板图 像块的获取步骤包括根据历史随机采集的具有 轴承磨损缺陷的磨损表面图像,提取磨损表面图 像中的缺陷区域， 缺陷区域为模板图像块， 解决 了传统模板匹配中利用整体模板所造成的无关 缺陷区域对缺陷识别精度的影响。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114842011 B 2022.09.09 CN 114842011 B 1.一种基于图像处 理的轴承磨损检测方法， 其特 征在于， 该检测方法包括： 采集轴承磨损面的待测表面图像， 所述轴承磨损面是由轴承磨损的侧面； 利用模板图像块对所述待测表面图像进行遍历匹配得到相似度序列， 所述相似度序列 中大于预设的相似度阈值的相似度所对应的所述待测表面图像的区域 为磨损区域； 其中， 所述模板 图像块是预先生成的图像块， 所述模板 图像块的尺度小于所述待测表 面图像的尺度； 所述模板图像块的获取步骤包括根据历史随机采集的具有轴承磨损缺陷的 磨损表面图像,提取 所述磨损表面图像中的缺陷区域， 所述 缺陷区域 为所述模板图像块； 该检测方法包括对所述模板图像块进行优化的步骤： 根据所述缺陷区域的纹理特征和颜色特征的加权求和得到磨损 指标， 根据所述磨损 指 标对所述 缺陷区域进行筛 选得到优化后的所述模板图像块； 所述缺陷区域的颜色特 征的获取步骤 包括： 将所述缺陷区域转换为HSV颜色空间得到HSV图像， 遍历所述HSV图像中缺陷区域的每 个像素点得到的具有相同颜色特征的像素点的第二分布概率， 根据每个像素点的所述第二 分布概率得到所述 缺陷区域的颜色信息熵， 所述颜色信息熵为所述颜色特 征； 其中， 以所述HSV图像的缺陷区域中每个像素点的色调信息和明度信息组成第二二元 组； 根据所述第二 二元组出现的次数 得到所述第二分布概 率； 所述缺陷区域的纹 理特征的获取步骤 包括： 遍历所述缺陷区域中的每一个像素点得到具有相同灰度特征的像素点的第一分布概 率， 根据每个像素点的所述第一分布概率得到所述缺陷区域的纹理信息熵， 所述纹理信息 熵为所述纹 理特征； 其中， 所述灰度特征是指以所述像素点为中心像素点， 获取所述中心像素点的领域像 素点； 以所述中心像素点及其邻域像素点组成第一二元组； 根据所述第一二元组出现的次 数得到所述第一分布概 率； 所述根据所述缺陷区域的纹理特征和颜色特征的加权求和得到磨损指标的获取步骤 包括： 采用如下计算公式计算得到磨损指标： 其中， 为磨损指标， R为纹理特征， C为颜色特征， 为纹理特征的权重， 为颜色特征 的权重。 2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的轴承磨损检测方法， 其特征在于， 所述根 据所述磨损指标对所述缺陷区域进行筛选得到所述模板图像块的步骤 之后， 还包括优化步 骤： 对所述模板图像块进行多次的腐蚀操作， 在每次腐蚀操作之后所述磨损 指标出现变化 时， 停止腐蚀， 并选取当前腐蚀操作之前的腐蚀图像作为优化后的所述模板图像块。 3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的轴承磨损检测方法， 其特征在于， 所述提 取所述磨损表面图像中的缺陷区域的步骤包括： 对所述磨损表面图像进 行语义分割得到所 述缺陷区域。 4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的轴承磨损检测方法， 其特征在于， 所述利权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114842011 B 2用模板图像块对所述待测表面图像进 行遍历匹配得到相似度序列的步骤， 进一步包括优化 匹配步骤： 根据所述相似度的变化趋势自适应的调节匹配的步长 。 5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的轴承磨损检测方法， 其特征在于， 所述利 用模板图像块对所述待测表面图像进 行遍历匹配得到相似度序列的步骤， 进一步包括优化 匹配步骤： 在连续多个相似度的变化趋势相同时， 增大匹配的步长 。 6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理 的轴承磨损检测方法， 其特征在于， 所述利 用模板图像块对所述待测表面图像进行遍历匹配得到相似度序列的方法采用归一化互相 关算法来获取模板图像块和所述待测表面图像中每 个匹配块的相似度。 7.一种基于图像处理的轴 承磨损检测系统， 其特征在于， 包括存储器、 处理器以及存储 在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序 时实现如权利要求1 ‑6任意一项所述基于图像处 理的轴承磨损检测方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114842011 B 3