轴承是机械装备的重要零件,在生产过程中难免会出现各种缺陷,降低其精度与性能。目前,轴承套圈缺陷检测完全依靠人工目测,这种检测方法易受人为因素影响,效率低,且漏检的可能性大,无法实现“零缺陷”的品质管理要求。基于上述情况,本文针对轴承套圈热处理后椭圆变形与磨削加工后端面缺陷,设计了基于机器视觉的轴承套圈缺陷在线检测系统以替代人工目测,研究内容如下:首先,完成了检测系统的总体方案设计。根据检测对象的特点对热处理变形缺陷与端面缺陷进行了分析。根据现场生产环境与作业流程确定了系统的整体方案。其次,搭建了视觉检测平台并设计了检测系统机械结构。确定了椭圆度测量与缺陷检测的图像采集方式,并对所需用到的硬件进行了设计选型。完成了对图像采集模块与次品剔除模块的机械结构设计。然后,研究了端面缺陷检测算法与椭圆度测量算法。在端面缺陷检测算法中,采用四邻接联通域定位套圈端面区域;采用最小二乘法拟合端面轮廓以判别外形缺陷;通过直角坐标系到极坐标系的变换,将环形端面拉伸成矩形,以便于提取缺陷;通过对比各阈值分割算法,采用Sauvola局部二值化算法对矩形图进行缺陷分割;之后通过坐标系反变换与双线性插值法将缺陷图转换回环形图;最后根据缺陷的图形特征完成缺陷的识别与分类。在椭圆度测量算法中,首先进行相机标定,然后采用逆透视变换将畸变图校正为正视图,降低相机角度偏转带来的测量误差;利用差影法、区域填充法与形态学处理实现了ROI提取,减少冗余信息对测量的干扰;提出了改进的Zernike矩亚像素边缘检测法,实验证明该方法具有边缘点精确、定位精度高的特点;提出了改进的最小二乘拟合椭圆法,实验证明该方法在有伪边缘或毛刺时拟合结果也较精确;最后根据拟合椭圆的几何信息判断椭圆度是否满足要求。最后,实现了检测系统的软件设计。以Qt Creater为集成开发工具,基于C++、Open CV与My SQL,以模块化编程思想进行软件开发。软件可分为登录管理模块、检测模块、参数设置模块与查询模块,可较好地帮助操作者实现生产管理。经现场实验验证,本文的套圈端面检测方法整体识别准确率达98.6%,满足检测要求。椭圆度测量方法测量误差可控制在0.05mm以内,满足企业检测要求。现场试运行表明,本文设计的轴承套圈缺陷视觉检测系统可以代替人工实现自动检测的目的,提高了检测成功率与生产效率,具有一定的工程应用价值。