Detección de defectos en la superficie de bolas de acero basada en la expansión completa de la superficie y la diferencia de imagen
Autores: Li, Chen; Ni, Hongjun; Ukida, Hiroyuki; Zhang, Jiaqiao; Wang, Bo; Lv, Shuaishuai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Detección de defectos en la superficie de bolas de acero basada en la expansión completa de la superficie y la diferencia de imagen
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Bola de acero
Defectos en la superficie
Método de detección de defectos
Expansión del espejo cónico axial
Diferencia de Imagen Mejorada
Interferencia de ruido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 55
Citaciones: Sin citaciones
La bola de acero, como un elemento rodante clave en equipos mecánicos, afecta directamente el rendimiento y la vida útil del rodamiento a través de su calidad superficial. Los métodos tradicionales para detectar defectos en la superficie de las bolas de acero a menudo enfrentan desafíos en eficiencia y estabilidad. Luchan con superficies tridimensionales y son fácilmente afectados por interferencias de ruido. Este artículo propone un método de detección de defectos en la superficie de la bola de acero basado en la expansión del espejo cónico axial y la Diferencia de Imagen Mejorada (ACID). El espejo cónico axial despliega toda la superficie de la bola de acero, permitiendo obtener imágenes completas de la superficie con solo dos capturas. Esto simplifica el proceso de adquisición y aumenta la eficiencia. El método de diferencia de imagen mejorada, combinado con técnicas de umbral adaptativo y diferencia de cuadros adyacentes, reduce efectivamente la interferencia de ruido. Mejora tanto la precisión como la robustez de la detección de defectos. Se evitan los ajustes frecuentes de umbral y la detección inestable, comunes en los métodos tradicionales. Los resultados experimentales demuestran que el método de detección basado en ACID supera a los métodos tradicionales en términos de eficiencia y precisión. El método mejorado reduce significativamente la tasa de detección fallida. Por ejemplo, las tasas de detección para agrupamientos, rayones y manchas han aumentado del 86%, 80% y 84% al 98%, 96% y 98%, respectivamente. Además, el método mejorado reduce la interferencia de ruido, evita ajustes frecuentes de umbral, simplifica el proceso de operación y muestra una mayor estabilidad y robustez en condiciones de fondo complejas.
Descripción
La bola de acero, como un elemento rodante clave en equipos mecánicos, afecta directamente el rendimiento y la vida útil del rodamiento a través de su calidad superficial. Los métodos tradicionales para detectar defectos en la superficie de las bolas de acero a menudo enfrentan desafíos en eficiencia y estabilidad. Luchan con superficies tridimensionales y son fácilmente afectados por interferencias de ruido. Este artículo propone un método de detección de defectos en la superficie de la bola de acero basado en la expansión del espejo cónico axial y la Diferencia de Imagen Mejorada (ACID). El espejo cónico axial despliega toda la superficie de la bola de acero, permitiendo obtener imágenes completas de la superficie con solo dos capturas. Esto simplifica el proceso de adquisición y aumenta la eficiencia. El método de diferencia de imagen mejorada, combinado con técnicas de umbral adaptativo y diferencia de cuadros adyacentes, reduce efectivamente la interferencia de ruido. Mejora tanto la precisión como la robustez de la detección de defectos. Se evitan los ajustes frecuentes de umbral y la detección inestable, comunes en los métodos tradicionales. Los resultados experimentales demuestran que el método de detección basado en ACID supera a los métodos tradicionales en términos de eficiencia y precisión. El método mejorado reduce significativamente la tasa de detección fallida. Por ejemplo, las tasas de detección para agrupamientos, rayones y manchas han aumentado del 86%, 80% y 84% al 98%, 96% y 98%, respectivamente. Además, el método mejorado reduce la interferencia de ruido, evita ajustes frecuentes de umbral, simplifica el proceso de operación y muestra una mayor estabilidad y robustez en condiciones de fondo complejas.