基于改进Canny算子的齿轮边缘缺陷检测方法

作     者：高昕 甄国涌 储成群 王子硕 Gao Xin;Zhen Guoyong;Chu Chengqun;Wang Zishuo

作者机构：中北大学仪器与电子学院 

出 版 物：《工具技术》 (Tool Engineering)

年 卷 期：2024年第58卷第9期

页      面：145-151页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(62131018) 山西省基础研究计划(202103021222012) 

主　　题：梯度双边滤波 齿轮边缘缺陷检测 最大类间方差法 峰值信噪比 

摘      要：针对Canny算子在齿轮边缘缺陷检测中存在识别相似度低、因图像噪声影响导致微弱边缘难以提取、边缘连续性与鲁棒适应性差的问题,提出了一种改进Canny算子的齿轮边缘缺陷检测技术。改进滤波器,使用梯度双边滤波进行图片预处理,平滑图像并减少图像噪声;改进了卷积核,在45°和135°梯度方向上对像素点进行非极大值抑制,增加了微弱边缘被保留的概率;采用最大类间方差法(Otsu算法)计算图像的高阈值,通过双阈值的办法自适应寻找图像强弱边缘;将Prewitt算子和Canny算法以及改进算法进行对比实验验证。结果表明,改进算法可以提取更完整的齿轮边缘,处理后图片的峰值信噪比(PSNR)相比Canny算法提升了16%,检测效果提升了30%,重叠系数高达81.9%,提升了25.1%,为齿轮边缘缺陷检测提供了一定的参考价值。