密封面缺陷三维检测方法技术

本发明专利技术公开了一种密封面缺陷三维检测方法，包括：获取密封面上带划痕的图片；根据带划痕的图片获取划痕的长度和初始宽度；根据初始宽度确定扫描路径；根据扫描路径规划扫描轨迹；沿扫描轨迹对划痕进行扫描以确定划痕的深度及最终宽度。与现有技术相比，本发明专利技术的密封面缺陷三维检测方法先获取密封面上所有带划痕的图片，从而基本上杜绝了细微划痕的漏检情况；之后根据该图片获取划痕长度及初始宽度，再根据初始宽度确定扫描路径，继而根据扫描路径规划扫描轨迹，最后沿扫描轨迹对划痕进行扫描以确定划痕的深度及最终宽度，从而实现了对密封面缺陷的三维检测，同时提高了测量精度，且实现了对密封面三维缺陷的尺寸量化检测。

Three dimensional inspection method of sealing surface defect

The invention discloses a sealing surface defect detection method comprises: acquiring 3D, with pictures of scratches on the sealing surface; get the length and the initial width of scratches according to scratch pictures; according to the initial width of the scanning path according to the scanning path planning; scanning trajectory; scanning along the trajectory of the scratch was scanned to determine the depth of scratches and the final width. Compared with the prior art, the invention of the sealing surface defect detection method to obtain three-dimensional images with all the scratches on the sealing surface, so as to basically eliminate the missed small scratches; then according to the pictures to get the scratch length and initial width, according to the initial width of the scanning path, then according to the scanning path planning scan path, finally along the scanning path of scratch scan to determine the depth and width of the scratch, so as to realize the three-dimensional detection of sealing surface defects, and improve the measuring accuracy, and realizes the quantitative detection of the sealing surface of the three-dimensional size of defects.

【技术实现步骤摘要】
密封面缺陷三维检测方法
本专利技术涉及缺陷检测
，更具体地涉及一种密封面缺陷三维检测方法。
技术介绍
当前，在对密封面进行三维缺陷检测时，主要采用目测法和在线视频观测法两种方法。但，该两种方法存在以下缺陷：(1)目测法的检测结果易受操作人员主观判断影响，从而影响测量精度；(2)在线视频观测法则容易漏检细微划痕；(3)以上两种检测方法只能实现密封面缺陷的定性判断，无法将缺陷尺寸量化。此外，现代核电站中大量设备在维护中需要打磨和抛光，尤其是高密封要求设备(如压力容器)，打磨抛光后还需进行缺陷检测，以确保密封面良好的密封性。若采用上述检测方法对压力容器的密封面进行缺陷三维检测，严重地增加了操作人员受辐射的剂量。因此，急需一种改进的密封面缺陷三维检测方法来克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种密封面缺陷三维检测方法，以提高测量精度，基本上杜绝细微划痕的漏检情况，且能实现对密封面三维缺陷的尺寸量化检测。为实现上述目的，本专利技术提供了一种密封面缺陷三维检测方法，包括：获取密封面上带划痕的图片；根据带划痕的图片获取所述划痕的长度和初始宽度；根据所述初始宽度确定扫描路径；根据所述扫描路径规划扫描轨迹；沿所述扫描轨迹对所述划痕进行扫描以确定所述划痕的深度及最终宽度与现有技术相比，本专利技术的密封面缺陷三维检测方法先获取密封面上所有带划痕的图片，从而基本上杜绝了细微划痕的漏检情况；之后根据该图片获取划痕长度及初始宽度，再根据初始宽度确定扫描路径，继而根据扫描路径规划扫描轨迹，最后沿扫描轨迹对划痕进行扫描以确定划痕的深度及最终宽度，从而实现了对密封面缺陷的三维检测，同时提高了测量精度，且实现了对密封面三维缺陷的尺寸量化检测。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。附图说明图1为本专利技术密封面三维缺陷检测方法的主流程图。图2为对压力容器密封面三维缺陷检测的硬件结构框图。图3为对压力容器密封面三维缺陷检测的方法流程图。图4为图3所述步骤S202的子流程图。图5为采用标准黑白方格板为工业相机进行标定的示意图。图6为对图片进行处理前后的效果图。图7为图4所述步骤S2025的原理图。图8a及图8b为图3所述步骤S203的子流程图。图9为步骤S203的原理图。图10a为粗划痕的检测曲线图。图10b为细划痕的检测曲线图。图11为采用算法1确定扫描路径时的示意图。图12为采用算法2确定扫描路径时的示意图。图13为将位移量转换成X轴和Y轴电机的脉冲信号的原理图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。请参考图1，本专利技术密封面三维缺陷检测方法包括以下步骤：S101，获取密封面上带划痕的图片；S102，根据带划痕的图片获取划痕的长度和初始宽度；S103，根据初始宽度确定扫描路径；S104，根据扫描路径规划扫描轨迹；S105，沿扫描轨迹对划痕进行扫描以确定划痕的深度及最终宽度。与现有技术相比，本专利技术的密封面缺陷三维检测方法先获取密封面上所有带划痕的图片，从而基本上杜绝了细微划痕的漏检情况；之后根据该图片获取划痕长度及初始宽度，再根据初始宽度确定扫描路径，继而根据扫描路径规划扫描轨迹，最后沿扫描轨迹对划痕进行扫描以确定划痕的深度及最终宽度，从而实现了对密封面缺陷的三维检测，同时提高了测量精度，且实现了对密封面三维缺陷的尺寸量化检测。请参考图2，将本专利技术的密封面三维缺陷检测方法用于检测压力容器的密封面三维缺陷时，所需硬件设备具体包括：上位控制机60、就地控制柜61、移载小车62、旋转编码器63、检测设备64、位移传感器65及工业相机66。其中，就地控制柜61与上位控制机60和移载小车62连接，移载小车62与旋转编码器63连接，检测设备64搭载位移传感器65移动，工业相机66搭载于移载小车62以获取密封面的缺陷位置图片，并在就地控制柜61及上位控制机60的配合下确定密封面的缺陷位置；或者工业相机66搭载于检测设备64，并在就地控制柜61及上位控制机60的配合下获取密封面上带划痕的图片。再请参考图3，对压力容器密封面进行三维缺陷检测主要包括以下步骤：S201，上位控制机就地控制柜及移载小车等设备就位；具体地，采用线缆将上位控制机、就地控制柜及移载小车三者连接，确定通过初试定位块所确定的移载小车运行的起点位置；S202，确定压力容器密封面的缺陷位置，以实现缺陷识别定位；S203，检测设备根据缺陷位置进行就位准备，并搭载位移传感器或工业相机实现对密封面缺陷的三维缺陷检测。具体地，如图4所示，步骤S202包括：S2021，采用标准黑白方格板为工业相机进行标定，如图5所示；S2022，启动搭载有工业相机的移载小车及旋转编码器，旋转编码器开始脉冲计数；S2023，根据旋转编码器所记录的脉冲数的增量触发工业相机拍摄密封面图片；即，当旋转编码器所记录的脉冲数每增加一定数量时，则触发工业相机开始拍照；S2024，对密封面图片进行二值化、发胀、关联及边缘处理，处理前后的图片如图6所示；S2025，判断经处理后的密封面图片是否存在缺陷；具体为，调用模板图片与经处理后的密封面图片进行匹配，判断偏差是否处于预设范围内，若处于，则判断该图片正常，没有缺陷，反之，则判断异常，该图片存在缺陷；S2026，工业相机根据判断结果发送控制信号至就地控制柜，并将带缺陷的密封面图片发送至上位控制机；具体为，如图7所示，发现异常后，工业相机通过I/O端口向就地控制柜的PLC发送控制信号，同时通过Poe端口将带缺陷的密封面图片发送至上位控制机；S2027，就地控制柜根据控制信号记录旋转编码器的当前脉冲数，并将当前脉冲数发送至上位控制机；S2028，上位控制机将当前脉冲数转换为密封面的缺陷位置；S2029，将带缺陷的密封面图片与密封面的缺陷位置一一对应保存至指定位置。下面，请参考图8a及图8b以详细介绍步骤S203。需要说明的是，检测设备为高精度检测设备，包括X、Y轴伺服电机，位移传感器为白光共焦位移传感器，且其具有一接收头。步骤S203中所需硬件之间的连接如图9所示。具体地，请结合图8a、8b及9，步骤S203包括：S2031，采用标准黑白方格板为工业相机进行标定，如图5所示；S2032，搭载有工业相机的检测设备根据缺陷位置进行就位准备；S2033，工业相机根据密封面的工作尺寸进行分幅拍照；具体为，将密封面工作尺寸分成若干小区域，工业相机对其进行分幅拍照；S2034，对所拍摄的图片进行二值化、发胀、关联及边缘处理，处理前后的图片如图6所示；S2035，判断经处理后的图片是否存在划痕，以获取密封面上带划痕的图片，具体判断标准如S2025所述，在此不再赘述；S2036，工业相机根据判断结果发送控制信号至就地控制柜，并将带划痕的图片发送至上位控制机，具体操作流程如步骤S2026所述，在此不再赘述；S2037，就地控制柜根据控制信号记录检测设备X轴和Y轴的位置信息，并将该位置信息发送至上位控制机；S2038，上位控制机将X轴和Y轴的位置信息与带划痕的图片一一对应保存至指定位置；S2039，通过图像后处理软件，调用带缺陷的图片进行长度及初始宽度测量，以获取划痕的长度及初始宽度；需要说明的是，该初始宽度为工业相机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，包括：确定密封面的缺陷位置；根据所述缺陷位置获取所述密封面上带划痕的图片；通过图像后处理软件并调用带划痕的图片获取所述划痕的长度和初始宽度；根据所述初始宽度确定扫描路径；根据所述扫描路径规划扫描轨迹；沿所述扫描轨迹对所述划痕进行扫描以确定所述划痕的深度及最终宽度；其中，确定密封面的缺陷位置具体包括：采用标准黑白方格板为工业相机进行标定；启动搭载有工业相机的移载小车及旋转编码器；根据所述旋转编码器所记录的脉冲数的增量触发工业相机拍摄密封面图片；对所述密封面图片进行二值化、发胀、关联及边缘处理；判断经处理后的所述密封面图片是否存在缺陷；所述工业相机根据判断结果发送控制信号至就地控制柜，并将带缺陷的所述密封面图片发送至上位控制机；所述就地控制柜根据所述控制信号记录所述旋转编码器的当前脉冲数，并将所述当前脉冲数发送至所述上位控制机；所述上位控制机将所述当前脉冲数转换为所述密封面的缺陷位置。

【技术特征摘要】
2013.11.29 CN 201310628702X1.一种密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，包括：确定密封面的缺陷位置；根据所述缺陷位置获取所述密封面上带划痕的图片；通过图像后处理软件并调用带划痕的图片获取所述划痕的长度和初始宽度；根据所述初始宽度确定扫描路径；根据所述扫描路径规划扫描轨迹；沿所述扫描轨迹对所述划痕进行扫描以确定所述划痕的深度及最终宽度；其中，确定密封面的缺陷位置具体包括：采用标准黑白方格板为工业相机进行标定；启动搭载有工业相机的移载小车及旋转编码器；根据所述旋转编码器所记录的脉冲数的增量触发工业相机拍摄密封面图片；对所述密封面图片进行二值化、发胀、关联及边缘处理；判断经处理后的所述密封面图片是否存在缺陷；所述工业相机根据判断结果发送控制信号至就地控制柜，并将带缺陷的所述密封面图片发送至上位控制机；所述就地控制柜根据所述控制信号记录所述旋转编码器的当前脉冲数，并将所述当前脉冲数发送至所述上位控制机；所述上位控制机将所述当前脉冲数转换为所述密封面的缺陷位置。2.如权利要求1所述的密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，所述上位控制机将所述当前脉冲数转换为所述密封面的缺陷位置之后还包括：将带缺陷的所述密封面图片与所述密封面的缺陷位置一一对应保存。3.如权利要求2所述的密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，判断经处理后的所述密封面图片是否存在缺陷具体包括：调用模板图片与经处理后的所述密封面图片进行匹配；判断偏差是否处于预设范围。4.如权利要求1所述的密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，根据所述缺陷位置获取带划痕的图片具体包括：采用标准黑白方格板为工业相机进行标定；搭载有工业相机的检测设备根据所述缺陷位置进行就位准备；所述工业相机根据所述密封面的工作尺寸进行分幅拍照；对所拍摄的图片进行二值化、发胀、关联及边缘处理；判断经处理后的图片是否存在划痕；所述工业相机根据判断结果发送控制信号至就地控制柜，并将带划痕的图片发送至上位控制机；所述就地控制柜根据所述控制信号记录所述检测设备X轴和Y轴的位置信息，并将该位置信息发送至上位控制机；所述上位控制机将X轴和Y轴的位置信息与带划痕的图片一一对应保存。5.如权利要求4所述的密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，根据带划痕的图片获取所述划痕的长度和初始宽度之后还包括：所述上位控制机将所述划痕的长度和初始宽度与带划痕的图片一一对应保存。6.如权利要求5所述的密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，所述上位控制机将所述划痕的长度和初始宽度与带划痕的图片一一对应保存之后还包括：调整位移传感器的接收头与所述密封面的距离以使得所述接收头处于测量量程的中间位置；调用带划痕的图片并在该图片的划痕上点选需测量的特征点。7.如权利要求6所述的密封面缺陷三维检测方法，其特征在于，根据所述初始宽度确定扫描路径具体包括：判断所述划痕的初始宽度是否大于0.1毫米；若是则选择算法1确定所述扫描路径；其中，算法1具体包括：提取带划痕的图片中的划痕上的灰度最大点a(xa，ya)；以灰度最大点a(xa，ya)为中心，间隔一预设角度对所述划痕进行虚拟扫描，以获取多张虚拟扫描图片；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉杰，张涛，蒋良中，刘青松，余冰，钱建华，李腾龙，孙绮林，李晓，袁任重，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44