机器视觉轴承缺陷检测标准

Rita 464 2024-04-08


机器视觉轴承缺陷检测标准主要涉及术语定义、工作原理、编列方法、结构组成、检测流程和检测要求等方面。T/Qgcml 672-2023是中国团体标准,专门规定了机器视觉轴承外观缺陷检测技术规范。此外,还有通用的机器视觉缺陷检测规范T/QGCML 1183-2023,它适用于机器视觉在缺陷检测方面的应用,包括术语和定义、工作原理、系统架构、检测流程和检测要求。
在技术实现方面,近年来深度学习技术的快速发展为轴承缺陷检测提供了新的解决方案。例如,YOLOv5是一种基于深度学习的目标检测算法,具有高效、准确和实时的特点,适用于复杂场景下的目标检测。此外,还有基于Efficient-YOLO的轻量化轴承缺陷检测方法,针对现有深度模型在工业轴承外观缺陷检测领域存在的问题进行了改进。
国际标准ISO 15243:2017也对轴承损伤的类型和严重程度进行了分类,这表明在轴承缺陷检测中,不仅有国内的标准和规范,还有国际上的相关标准。
机器视觉轴承缺陷检测标准涵盖了从术语定义到检测要求的多个方面,旨在提高轴承缺陷检测的效率和准确性。这些标准和技术规范的应用,有助于提升轴承产品的质量,确保设备的安全运行。

机器视觉轴承缺陷检测技术规范T/QGCML 672-2023的具体内容和应用范围是什么?

T/QGCML 672-2023《机器视觉轴承外观缺陷检测技术规范》的具体内容包括术语定义、工作原理、编列方法、结构组成、检测流程和检测要求。该标准适用于机器视觉轴承外观的检测技术,旨在规范机器视觉在轴承外观缺陷检测中的应用。
应用范围方面,T/QGCML 672-2023主要针对轴承外观缺陷的检测,通过机器视觉技术实现对轴承外观缺陷的自动识别和分类,以提高轴承质量检测的效率和准确性。这表明该标准不仅适用于轴承制造行业,也适用于需要进行轴承外观质量控制的企业和机构。

YOLOv5在轴承缺陷检测中的具体实现方法和效果评估如何?

YOLOv5在轴承缺陷检测中的具体实现方法主要包括以下几个方面:
  1. 改进模型结构:为了提高推力球轴承表面缺陷检测的精确率和召回率,增强模型抗干扰能力,提出自动提取检测区域预处理和改进Transformer中的多头自注意力机制模块。此外,还有研究通过将骨干网络中的C3模块替换为C2f模块,有效减少网络参数数量和计算复杂度,从而提高骨干网络的速度和准确性。

  2. 机器视觉轴承缺陷检测标准

    数据增强策略:为了克服轴承端面表面缺陷样本数据不足的问题,提出了一种联合Mosaic与Copy-Pasting策略的数据增强方法对样本进行扩充。

  3. 全表面缺陷检测算法:针对轴承套环表面缺陷的不同形式和大小、缺陷位置分布不均匀以及背景复杂等问题,提出了一种轴承套环全表面缺陷检测的改进算法ESD-YOLOv5。

效果评估方面:
  • 在推力球轴承表面缺陷检测数据集中,改进YOLOv5模型的准确率达到87.0%,召回率达到83.0%,平均精度达到86.1%,平均每张图片检测时间为14.96 ms。

  • 改进后的算法显著提高了推力球轴承缺陷的准确率、召回率和检测可靠性,而且检测速度也满足工业大批量检测的要求。

  • 相比于传统的目标检测算法,YOLOv5在速度和精度上都有显著的提升,适用于复杂场景下的目标检测任务。

  • 基于YOLOv5的自动化检测系统可以减少人为干扰,提高检测的准确性和一致性。

YOLOv5在轴承缺陷检测中的实现方法主要通过改进模型结构、采用数据增强策略和开发全表面缺陷检测算法等方式来提高检测的准确性和效率。效果评估显示,改进后的YOLOv5模型在准确率、召回率、平均精度等方面都有显著提升,且检测速度快,能够满足工业大批量检测的需求。

Efficient-YOLO模型在工业轴承外观缺陷检测领域的改进点在哪里?

Efficient-YOLO模型在工业轴承外观缺陷检测领域的改进点主要体现在以下几个方面:
  1. 模型架构的优化:通过设计和审查三种不同的模型架构,增强了模型对小目标的关注度,并识别出最有效的网络结构。这一点对于工业轴承外观缺陷检测尤为重要,因为轴承上的缺陷往往较小,需要模型能够更精准地识别这些小尺寸的目标。

  2. 空间金字塔池化(SPP)的改进:提出了高效的空间金字塔池化(ESPP),以增强小目标特征的表示能力。这种改进有助于提高模型对轴承上微小缺陷的检测能力,从而提高检测的准确性。

  3. 多尺度检测能力的提升:结合Efficient RepGFPN以及HeavyNeck范式,显著提升了多尺度的检测能力。这对于工业轴承外观缺陷检测尤为重要,因为轴承上的缺陷可能出现在不同的尺度上,需要模型能够适应不同的尺度变化,以实现更全面的缺陷检测。

  4. 量化过程的优化:通过减少激活量化中的信息损失,确保了模型在保持稳定的同时,还能有效地解决量化引起的差异。这有助于提高模型的推理速度和准确性,对于实时性的工业轴承外观缺陷检测应用来说非常重要。

Efficient-YOLO模型在工业轴承外观缺陷检测领域的改进主要集中在模型架构的优化、空间金字塔池化的改进、多尺度检测能力的提升以及量化过程的优化等方面。这些改进使得Efficient-YOLO模型能够更有效地识别和定位轴承上的微小缺陷,提高了检测的准确性和效率。

ISO 15243:2017标准中对轴承损伤类型的分类及其重要性是什么?

ISO 15243:2017标准对由标准轴承钢制成的滚动轴承在使用过程中可能发生的不同故障模式进行了分类。这些故障模式包括滚动接触疲劳、磨损、腐蚀、电蚀、塑性变形以及裂纹和断裂。这一标准的重要性在于,它不仅提供了关于滚动轴承损伤和故障的术语、特征和原因的定义和描述,而且还帮助理解和识别各种形式的变化和发生的故障。通过这种方式,ISO 15243:2017有助于提高轴承的设计、制造和维护质量,从而延长设备的使用寿命并减少意外停机时间。此外,该标准还考虑了特定形式的变化,限制考虑范围内的故障模式,进一步促进了对轴承性能的理解和改进。
总之,ISO 15243:2017标准通过对滚动轴承损伤类型的详细分类及其重要性的阐述,为轴承的设计、制造和维护提供了重要的指导,有助于提高设备的可靠性和效率。

国内外在机器视觉轴承缺陷检测方面的最新研究进展有哪些?

国内外在机器视觉轴承缺陷检测方面的最新研究进展主要包括以下几个方面:
  1. 轴承表面缺陷的检测与分类:研究采用了基于机器视觉的图像处理技术,对轴承外圈表面进行缺陷检测和缺陷分类。这种方法主要针对6204深沟球轴承,通过面阵相机一次拍摄来实现。

  2. 全表面缺陷自动检测方法:提出了一种基于机器视觉的轴承套圈全表面缺陷自动检测方法,解决了多个缺陷随机分布在多个表面、人工检测困难的问题。

  3. 表面缺陷检测系统:利用CMOS工业相机获取轴承图像,并通过分析图像的灰度直方图来判断是否为缺陷轴承,从而进行快速准确的检查。

  4. 氮化硅陶瓷轴承表面缺陷检测技术:针对氮化硅陶瓷轴承球表面缺陷的检测,通过自主搭建检测平台和采用CCD相机,提高了缺陷检测的效率和精度。

  5. 微小缺陷检测技术:研究了基于机器视觉的轴承表面微小缺陷检测技术,使用CMOS工业相机采集轴承表面图像,并利用线性拉伸法与中值滤波方法预处理轴承表面图像。

  6. 维度分割法全表面缺陷检测:采用维度分割法对轴承视觉信息进行维度划分,并利用VGG16网络模型训练获取轴承特征向量,应用改进欧式距离公式替换VGG16全连接层对疑似缺陷区域进行识别。

  7. 轴承套端面缺陷检测:提出了一种应用机器视觉技术实现轴承套端面缺陷检测的方法,以解决人工检测效率低、人为因素影响大的问题。

  8. 防尘盖检测算法:研究了基于机器视觉的轴承防尘盖检测算法,采用最小二乘法进行圆的拟合,以实现工业现场对轴承防尘盖的自动检测。

这些研究进展表明,机器视觉技术在轴承缺陷检测领域具有广泛的应用前景和研究价值,能够有效提高检测的效率和准确性。

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