随着中国工业在不断提高产品质量的要求下,对轴承的零部件进行更严格的检测是提高产品质量的关键环节。由于人工检测存在效率低和对经验性依赖强的原因,机器视觉检测开始被广泛应用于工业检测的环节。轴承作为工业生产的核心部件,因此使用视觉技术对轴承部件进行检测在提高生产效率的同时还能保证生产的安全性。本文分析目前使用机器视觉对轴承滚子缺陷检测方法存在的不足,结合工厂实际检测需求,提出使用单相机结合明暗场的机器视觉检测方法,进行轴承滚子缺陷检测系统的设计。最终设计出一套速度快检测率高的轴承滚子缺陷检测系统,解决目前检测效率低下的问题。经过实验证实该系统能对滚子表面缺陷进行快速准确的检测,对提高生产效率有一定的实际价值。首先根据滚子的形状特点和运动方式设计了基于双滚轴的滚子柱面展开装置,能够保证滚子在高速运动的情况下运行稳定,不会对图像采集造成干扰。通过与传感器与控制器的配合保证了只采集有效信息,减少系统对无用信息的处理,加快系统的处理速度。其次本文讨论了实际工业环境中常用光源的特点,分析滚子表面的光线特性,定制了专用的弧形光源并选择和设计了一套高效的视觉采集系统。根据滚子反光的特性设计了一套多光源多角度照明方式的光源系统,用于滚子表面缺陷图像采集时的视觉照明系统。使用不同的光源构造明场和暗场,保证图像中缺陷特征明显的同时,使明暗场同时存在同一视场中,并且使用单个面阵相机进行采集。在降低采集硬件成本的同时,保证了滚子在高速运动的情况下仍旧能够采集到表面高质量的图像用于图像分析。然后针对滚子滚动面磕伤、划伤、生锈等缺陷,设计了一套高效的缺陷检测算法,提出了基于平均灰度的动态阈值分割和blob分析的缺陷检测算法。通过在实验环境下验证表明,本系统可以实现圆锥滚子的外观缺陷分割和检测,检测准确率达到95%以上,满足生产环境的需要。最后运用Halcon软件开发图像处理算法,基于QT设计交互界面,开发了一套针对磕伤擦伤生锈等缺陷的自动缺陷检测软件。可以实现快速的对存在缺陷的图像进行检测并将检测结果进行显示和统计。实验结果表明:本文设计的硬件装置配合检测软件,能够快速准确的进行滚子缺陷检测,与同类型软件和算法相比在实时性和准确性都有较大优势。