轴承荧光磁粉探伤自动识别技术的研究

　　机车车辆滚动轴承故障是铁路车辆运输中的主要故障之一，也是影响铁路运输畅通和安全生产的关键因素。轴承的表面裂纹及缺陷是造成行车事故的潜在威胁，在装车运行一段时间后需要对其进行表面缺陷检测。荧光磁粉探伤是轴承表面检测的一种常用方法。由于传统荧光磁粉探伤采用的是人工观察，检测人员长期在暗室里处于紫外线光照射下，不仅工作环境差，而且很容易疲劳，造成人为漏检。针对人工观察方法的不足，拟采用数字图像采集及图像处理的方法，对轴承表面缺陷磁痕图像进行判断和报警，改善检测人员的工作环境，克服主观因素造成的失误，提高检测的准确性和可靠性，最大程度地避免漏检事故发生。

　　1图像处理方法

　　对荧光磁粉探伤的工件进行图像采集，得到彩色图像，其中工件表面吸附的荧光磁粉在紫外线辐射可激发出黄绿色荧光。系统采集的图像受到水滴、水迹、刀痕、表面污染和表面反光等干扰信息的影响，不可避免地存在一些噪声。图像处理的任务是获取图像中的可疑成分，去除噪声的影响，对图像可疑区域进行判断，获得裂纹信息。

　　1.1图像可疑成分的获取

　　采集的数字图像采用RGB色彩模式存储。RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加得到各式各样的颜色。RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。

　　RGB色彩模式使用RGB模型为图像中每一个像素的RGB分量分配一个0～255范围内的强度值。例如：纯红色的取值应为R=255，G=0，B=0;灰色的R，G，B三个值相等(除了0和255);白色的R，G，B都为255;黑色的R，G，B都为0。RGB图像只使用三种颜色，就可以使它们按照不同的比例混合，在屏幕上重现16 581 375种颜色。

　　在RGB模式下，每种RGB成分都可使用从0(黑色)～255(白色)的值。例如，亮红色使用的值应为R=246，G=20，B=50;当所有三种成分值相等时，产生灰色阴影;当所有成分的值均为255时，结果是纯白色;当该值为0时，结果是纯黑色。

　　文中图像的可疑成分即是轴承工件表面吸附荧光磁粉的部分，亦即图像中的荧光色彩部分。由于荧光磁粉受紫外线辐照所激发出光的色彩与光源的强度，与荧光磁粉的自身特性有关，故该色彩应在实际环境中测定，文中的取值为R=118，G=237，B=153。由于工件所受的光照不均，所吸附的磁粉密度不同，所以不能要求图像中的荧光图像色彩数值与标准值完全相等，需要设定一定的容差TH。