图像识别技术在机械零件质量检测中的应用分析
覃运珍
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覃运珍,. 图像识别技术在机械零件质量检测中的应用分析[J]. 光电子进展,2021.8. DOI:10.12721/ccn.2021.160124.
摘要:
机械零件设计和制作之后,要通过质量检测才可投入市场,原有的质量检测中,采用人工分析的方法,了解该零件是否存在缺陷,然而在人员长期工作中会造成误判。为解决该问题,本文探讨了图像识别技术的使用流程,之后分析了机械零件质量检测过程的作用,借助该项技术,提高对零件质量的检测水平和效率。
关键词: 图像识别技术机械零件质量检测
DOI:10.12721/ccn.2021.160124
基金资助:

引言:图像识别技术需要通过对相关零件拍摄图片和图像的处理,通过图像的灰化处理、平滑处理等多个步骤,对图像进行检查,该过程中可以具体分析获得图像中所展示的零件制作问题,同时也可为相关零件的检测方法做出说明,需要注意的是,该过程必须要严格按照专门的工艺,具体研究该项技术的使用方法。

一、图像识别技术的使用流程

(一)图像灰化处理

在计算机获得的图像中,会通过三原色生成被拍摄的图像,并按照比例,实现对整个机械零件的图像展示。从三原色和亮度的理论关系上,等量的三原色必然可以得到白色,而白色通常意味着机械零下的加工过程中出现了问题,人的视觉感官虽然可以自主识别这类元素,但是在特定情况下,并不一定能够精准识别图片中所存在的缺陷,则需要对三基色的混合结果继续调整,图像处理工艺中使用24位彩色图片,使用亮度公式进行灰化处理工作,亮度公式为:

Y=0.222R+0.707G+0.007B

具体处理过程中,可以把图像中的像素灰度级别归一处理,在所有的灰度等级中,使用固定标号代表色彩,从而形成了8位图像数据,可让数据量大幅减少,提高图像处理效率。

(二)图像平滑处理

机械零件图像中必然存在噪声,导致照片失真,或者其中出现大量椒盐噪点,噪点有多个因素引起,如摄像过程中产生的相对运动、摄像时的光学系统缺失导致的失真等。在图像的光滑处理中,要使用自适应滤波,让最终取得的滤波效果提升。相对于线性滤波器,采用光滑处理方法,可以更好保障整个图像的周边光滑度,同时对于其中存在的各种高频滤波信息,也可以得到展现,对于中值滤波,由于会丢失图像中的细线和小块的目标信息,因此需要对滤波参数进一步协调,该过程中需要设置专业参数。

(三)图像变换处理

灰度变换的工作是对图像对数进行转变,从而让取得的分析结果更为精准,在对数变换中,可以扩展低值范围内的灰度值,同时压缩高数值区域的灰度值,让低值灰度值区域的图像细节更为清晰,而对于高灰度值区域,虽然在处理过程中经过了压缩,但是也可以通过逆运算,对压缩处理的图像细节做出调整,可以实现对于两个区乃至多个区域的同时分析[1]。对于低值灰度值的压缩方法中,由于处理的最终结果和人的感官系统并不相同,所以在具体的处理过程中通常不采用,且该方法通常会使用指数变化模式,可以说该模式不利于对相关细节的查明,所以要使用对数变换模式。

(四)图像锐化处理

图像的锐化处理过程,可增强图像的边缘和灰度值的跳变部分处理水平,处理过程可以使用算子模式增强对图像的尖锐化处理水平。该方法使用过程中,由于要对图像的边界区域、图像的走向进行说明,因此使用锐化算子获得的图像并无方向,则边界的走向并不需要作出限制,若只要边界数据的变化幅度相同,则算子的输出就处于相同状态,对于同一幅图像施加的梯度核算,可以增强灰度的变化值幅度参数,最终选用梯度算子的方式对整幅图像进行处理。

二、图像识别技术在机械零件质量检测中的使用方法

(一)图像的识别过程

图像识别处理过程,由于已经实现了对具体处理方法和处理方案的确定,所以可以直接按照上文中提及的工作顺序对图像进行加工,之后会输出经过加工处理之后的完整图像。在确定相关参数之后,要经过分割和图像描述方式,提取图像特征,以判断当前存在的问题分类。在图像识别方法的运用过程,一种是直觉采用整幅图像和相关的文字图片进行表述,另一类是无直觉形象的模式,该过程中会直接显示相关曲线的数据和信息波形。由于考虑到在机械零件的检查过程中,要能够分析相关的反馈信息,并且将这类信息和获得的图像进行对比,所以要采用第一类处理方案,该方案的判断流程是图像的类型确定过程、图像的信息获取过程、图像的信息特征提取过程、对于图像结果的判决过程和最终结果的输出过程,整个处理流程中可以直接展现被测量图像所存在的问题。

(二)特征参数确定工作

再取得了分析成果之后,需要对特征参数进行明确,根据相关图像的具体情况,对最终获得的结果做出分析处理。在具体的处理过程中,可以把像素点参数作为分析样本,在其中配置了各类参数,并且要按照专项的计算公式,分析该图像信息的长度、宽度与圆度参数,其中对于圆度信息,同时也要分析图像上的凹凸度参数,从而对整个零件的图像做出说明。

(三)特征最终取得工作

特征的提取阶段,可以采用数学形态学方法,其可以直接识别图像的处理和分析模式工作,在具体处理过程中,可以采用轮廓跟踪模式,该方法可以基于某一点分割被处理的图像。计算过程分为两个部分,一个部分是检测运算图像点参数,之后对该跟踪点跟踪运算,处理过程中无需分析每个图像点,只需要选择其中具有代表性的图像点,进行参数上的核算即可[2]。另一个是将图像设定为黑色和白色对象,共同组成了被分析的图像,根据像素点的配置区域,确定被检测对象的轮廓。跟踪方法为,在靠近边缘的区域任取一点,而之后首先每次向前进一步,步距为一个像素,分析该像素点的当前类型。其次,当像素点由白色区域进入到黑色区时,则像素的分析走向按反方向运行,从而找到对应区域的范围。最后是对于具体结果的表达,从而可以分析当前被检测的图像参数上是否存在问题。

结论:综上所述,机械零件的质量检查过程中,可以使用图像识别技术,分析当前是否存在问题,图像识别技术的应用流程是,对于图像的灰度处理、图像光滑处理、图像变换处理和图像锐度处理。在零件的具体检测阶段,要根据专业的计算模型,分析各个区域内各类像素点的区域和位置,并对各类参数做出说明,给到最终的分析结果。

参考文献:

[1]张燎,马鈺.图像识别技术在机械零件质量检测中的运用[J].内燃机与配件,2020(14):186-187.

[2]时旭.图像识别技术在机械零件无损检测中的应用初探[J].南方农机,2019,50(23):98.

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