一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统，涉及裂纹图像识别技术领域，获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像；将当前时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到当前裂纹灰度图像；将上一时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到上一裂纹灰度图像；将当前裂纹灰度图像与上一裂纹灰度图像进行做差处理，得到裂纹灰度差图像；基于第一灰度阈值对裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像。通过将航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像进行灰度处理后做差得到裂纹区域的裂纹尖端图像进而识别航空铝合金表面疲劳的裂纹尖端，提高裂纹识别的精度。的精度。的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及裂纹图像识别
，特别是涉及一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统。

技术介绍

[0002]金属疲劳指机械零部件在交变应力作用下经一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹扩展以致断裂。据统计，150多年来，大约有80％以上的飞机结构失效是由于疲劳破坏。疲劳破坏由于具有在时间上的突发性，在位置上的局部性以及对环境和缺陷的敏感性等特点，不易被及时发现，易于造成事故。因而，在飞机等飞行器的设计工作中，需要对试验机或者是机身零部件进行疲劳试验，观察机身薄弱位置的裂纹扩展情况，实时监测裂尖的位置，掌握裂纹扩展的动态信息，便于后续的分析处理以及优化设计。现有的基于图像处理的裂纹检测方法，主要是针对某一时刻的一张裂纹图片，进行灰度分析处理，设定阈值等操作来识别出裂纹，但是对于裂纹尖端(简称裂尖，指裂纹扩展部分)等不易识别部位，其灰度信息与背景区分度不明显，容易造成漏判。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统，能够识别航空铝合金表面疲劳的裂纹尖端，提高裂纹识别的精度。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法，包括：
[0006]获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像；所述裂纹区域内包括裂纹；
[0007]将当前时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到当前裂纹灰度图像；
[0008]将上一时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到上一裂纹灰度图像；
[0009]将所述当前裂纹灰度图像与所述上一裂纹灰度图像进行做差处理，得到裂纹灰度差图像；
[0010]基于第一灰度阈值对所述裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像。
[0011]可选的，在所述获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像之前还包括：
[0012]获取航空铝合金表面图像；
[0013]对所述航空铝合金表面图像进行灰度处理，得到航空铝合金表面灰度图像；
[0014]基于第二灰度阈值对所述航空铝合金表面灰度图像进行二值化处理，确定航空铝合金表面的裂纹位置。
[0015]基于所述裂纹位置确定所述裂纹区域。
[0016]可选的，在所述将上一时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到上一裂纹灰度图像之
后还包括：
[0017]利用高斯滤波算法，分别对所述当前裂纹灰度图像和所述上一裂纹灰度图像进行去噪处理。
[0018]可选的，在所述基于第一灰度阈值对所述裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像之后还包括：
[0019]将所述裂纹尖端图像与所述当前裂纹灰度图像进行叠加处理，得到裂纹区域的裂纹延展图像。
[0020]一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测系统，包括：
[0021]裂纹图像获取模块，用于获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像；所述裂纹区域内包括裂纹；
[0022]第一灰度处理模块，用于将当前时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到当前裂纹灰度图像；
[0023]第二灰度处理模块，用于将上一时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到上一裂纹灰度图像；
[0024]裂纹灰度差图像确定模块，用于将所述当前裂纹灰度图像与所述上一裂纹灰度图像进行做差处理，得到裂纹灰度差图像；
[0025]裂纹尖端图像确定模块，用于基于第一灰度阈值对所述裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像。
[0026]可选的，所述系统还包括：
[0027]航空铝合金表面图像获取模块，用于获取航空铝合金表面图像；
[0028]第三灰度处理模块，用于对所述航空铝合金表面图像进行灰度处理，得到航空铝合金表面灰度图像；
[0029]裂纹位置确定模块，用于基于第二灰度阈值对所述航空铝合金表面灰度图像进行二值化处理，确定航空铝合金表面的裂纹位置。
[0030]裂纹区域确定模块，用于基于所述裂纹位置确定所述裂纹区域。
[0031]可选的，所述系统还包括：
[0032]去噪模块，用于利用高斯滤波算法，分别对所述当前裂纹灰度图像和所述上一裂纹灰度图像进行去噪处理。
[0033]可选的，所述系统还包括：
[0034]裂纹延展图像确定模块，用于将所述裂纹尖端图像与所述当前裂纹灰度图像进行叠加处理，得到裂纹区域的裂纹延展图像。
[0035]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术提供了一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统，通过将航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像进行灰度处理后做差，得到裂纹灰度差图像；再对裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像进而识别航空铝合金表面疲劳的裂纹尖端，提高裂纹识别的精度。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术实施例中航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法流程图；
[0039]图2为本专利技术实施例中疲劳裂纹尖端动态检测的原理图；
[0040]图3为本专利技术实施例中航空铝合金表面图像；
[0041]图4为本专利技术实施例中航空铝合金表面裂纹区域示意图；
[0042]图5为本专利技术实施例中当前时刻的裂纹图像；
[0043]图6为本专利技术实施例中上一时刻的裂纹图像；
[0044]图7为本专利技术实施例中裂纹灰度差图像。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]本专利技术的目的是提供一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法及系统，能够识别航空铝合金表面疲劳的裂纹尖端，提高裂纹识别的精度。
[0047]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0048]如图1，本专利技术提供了一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法，方法包括：
[0049]步骤101：获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像；裂纹区域内包括裂纹；
[0050]步骤102：将当前时刻的裂纹图像进行灰度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像；所述裂纹区域内包括裂纹；将当前时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到当前裂纹灰度图像；将上一时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到上一裂纹灰度图像；将所述当前裂纹灰度图像与所述上一裂纹灰度图像进行做差处理，得到裂纹灰度差图像；基于第一灰度阈值对所述裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像。2.根据权利要求1所述的航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法，其特征在于，在所述获取航空铝合金表面裂纹区域的当前时刻的裂纹图像和上一时刻的裂纹图像之前还包括：获取航空铝合金表面图像；对所述航空铝合金表面图像进行灰度处理，得到航空铝合金表面灰度图像；基于第二灰度阈值对所述航空铝合金表面灰度图像进行二值化处理，确定航空铝合金表面的裂纹位置。基于所述裂纹位置确定所述裂纹区域。3.根据权利要求1所述的航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法，其特征在于，在所述将上一时刻的裂纹图像进行灰度处理，得到上一裂纹灰度图像之后还包括：利用高斯滤波算法，分别对所述当前裂纹灰度图像和所述上一裂纹灰度图像进行去噪处理。4.根据权利要求1所述的航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检测方法，其特征在于，在所述基于第一灰度阈值对所述裂纹灰度差图像进行二值化处理，得到裂纹区域的裂纹尖端图像之后还包括：将所述裂纹尖端图像与所述当前裂纹灰度图像进行叠加处理，得到裂纹区域的裂纹延展图像。5.一种航空铝合金表面疲劳裂纹尖端动态检...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延广，张崴，孙士勇，阎军，樊俊铃，杨鹏飞，朱颠立，李佳琦，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：