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校企联合,河南科技大学基于昇腾AI,开启轴承检测的智能之眼

产业开发者生态伙伴

发表于 2023/07/28

轴承看似普通,却是现代机械设备中不可缺少的核心基础零部件。经过半个多世纪的发展,洛阳已经成为国内轴承产品品种最全、用途最广的综合性轴承生产基地。


通过与洛阳昇腾人工智能实验室合作,河南科技大学视觉检测技术实验室基于昇腾AI推出轴承滚子缺陷检测系统,加速了科研成果的转化与落地,为轴承行业提供了高效精准的行业AI解决方案。据估算,一台搭载该系统的轴承滚子综合检测机可代替6人工作量,每年能为企业用工降低不小的人力成本。


昇腾AI+视觉检测,开启轴承检测智能之眼
滚子是滚动轴承中的重要部件,滚子的端面尺寸和外观直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命。然而现阶段在轴承滚子的生产中,更多的还是依赖人工检测,不仅费时费力,而且还容易出现误检、漏检和错检等问题。面对这一行业缺口,河南科技大学视觉检测技术实验室团队基于昇腾AI打造了轴承滚子缺陷检测系统。

“目前市场上已经具备一些设备,能够完成对轴承部分场景的测量检测,但没有针对应用在轴承端面凹槽偏心的检测设备。而搭载轴承滚子缺陷检测系统的综合检测机,可分别检测滚子的基面区域、基面倒角、凹槽区域和凹槽倒角的轮廓圆心和半径,实现对存在凹槽偏心问题的滚子进行偏心方向和偏心距离的精准检测。”该项目研发带头人、日本九州大学博士、硕导马超介绍道。
马超多年来持续研究人工智能、计算机视觉与机器视觉等方向,并具有丰富的从业经验,他所带领的小组通过昇腾AI基础软硬件平台的技术支持,以及洛阳昇腾人工智能实验室的算力支撑,组合先进的图像识别技术,提升了轴承滚子综合检测机的精准度,保证了产品的优良性能。

跨过三重门,实现轴承滚子高效精准检测

在轴承滚子缺陷检测系统的开发过程中,马超带领其研究小组主要攻克了三大技术难点:


一是高精准检测。

实验室自创倒角打光,实现滚子外圆360度全面检测。新增倒角检测、凹穴检测、多型号配置等功能,可检测出外圆外观缺陷、两头端面外观缺陷,并完成端面尺寸测量、端面凹穴偏心检测以及端面凹槽偏心旋转测量,实现了检测轴承滚子的外观(是否生锈、有缺口、变形等)和尺寸(锥度是否准确,直径长短等数据)全面精准检测。


二是大数据模型训练。

团队基于全场景AI框架昇思MindSpore进行分割模型的研发,使用分割模型可以更多覆盖缺陷类别与产品缺陷面,让图像识别更清晰精准;该模型的训练参数较大,需要用到大规模算力进行测试。在此背景下,团队基于洛阳昇腾人工智能实验室的强大算力,可提升其模型训练速度,缩短研发周期。


三是用户界面的优化设计。

该系统采用简洁易懂的用户界面,其系统的设计注重易维护性,对于故障排查和系统维护提供了便利。相比传统的轴承滚子缺陷检测机器,拥有更高效、更简单和易维护的人机交互方式。

校企联合攻克难关,助力产业高质量发展

目前,河南科技大学视觉检测技术实验室研发的轴承滚子缺陷检测系统已经在洛阳轴承滚子产业基地中的部分企业成功落地实践。提及未来规划,马超表示:“我们的研究方向将从轴承滚子向轴承套圈、轴承整机等延伸,基于昇腾AI技术孵化更多AI行业质检方案;基于机器视觉技术,从装备制造业向汽车零部件、数码设备生产、农作物多光谱检测等方向延伸。”


科技源于人,也服务于人。现代社会科技的不断革新,源自于创新者、创新团队的不断努力。未来,昇腾AI将继续携手广大开发者和伙伴,坚持做好基础软硬件平台,推动AI技术进入千行百业。

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