轴承滚针作为基础性零部件,在航天、船舶、精密仪器以及军工等方面都有广泛的应用。国内外在轴承滚针质量自动检测方面多数侧重于滚针直径、长度、滚针表面的光滑度等指标,目前对轴承滚针端面圆角半径大小测量的研究很少,尤其是端面多圆角轴承滚针的圆角半径。滚针端面圆角半径的尺寸直接影响着轴承的受力分布,进而影响轴承甚至整个机械装置的性能和使用寿命。随着轴承零件质量的提升及智能制造的推进,对于轴承滚针端面圆角半径的检测越发显得重要,因此通过轴承滚针端面多圆角半径测量系统的研究,不仅对促进轴承滚针生产企业的发展有现实意义,而且有利于提升我国制造业在国际上的地位。文章首先介绍了轴承滚针在我国国民生产中的所处的地位和现状,然后研究常见的轴承滚针圆角半径测量技术,对比了不同测量技术的优缺点,然后针对轴承滚针圆角半径测量原理落后、测量精度低以及特殊性轴承滚针不容易测量等问题,介绍了视觉测量技术的优点及在轴承零件测量中的典型应用,为视觉测量技术解决轴承滚针圆角半径的测量提供了依据。其次设计了轴承滚针端面圆角半径视觉测量系统,重点研究了如何根据轴承滚针的结构及技术特点选择了合适配置的PC计算机,基于LED平行面光源和背光垂直照射方式的光学照明系统设计及由CCD工业相机和光学变倍镜头组成的摄像系统设计等三部分内容。然后针对系统的关键技术,进行了软件算法设计。该算法包括两部分,一部分是标定算法即通过对标准件的测量获得像素当量;另一部分则是圆角半径测量算法,即首先采用模板匹配对获取的图像进行定位,并进行校正处理,接着通过降噪效果的对比选用了中值滤波对校正后的图像进行降噪处理,然后对比了不同边缘检测算子边缘检测效果,选用了Canny算子对轴承滚针进行边缘检测,通过八邻域边界跟踪获取了轴承滚针端面轮廓坐标,对滚针轮廓进行三次样条插值以便使轮廓得到进一步光滑,接着改进了L曲率计算法,并对轴承滚针端面轮廓进行曲率计算,采用划分的聚类方法对提取到的轴承轮廓进行处理得到了轴承滚针轮廓光滑过渡点,并用最小二乘圆拟合实现对滚针圆角半径的测量。最后对所设计的轴承滚针端面多圆角半径视觉测量系统进行了实验验证和分析。实验结果表明,本系统对轴承滚针端面三个圆角测量精度为0.002mm、0.003mm、0.002mm,满足了测量的精度。