工业视频内窥镜孔探图像测量是特征提取的核心工作,是进行故障诊断的前提,传统的手工方法测量缺陷尺寸时容易出错且工作效率较低.为了提高孔探检测的效率和准确性,本章以孔探边缘图像为基础,对缺陷尺寸自动测量方法进行研究,提出基于三次样条插值的自动测量方法和基于特征点提取的自动测量方法,实验结果表明,两种方法能快速、准确地测量缺陷尺寸和提取损伤特征.
工业视频内窥镜孔探图像测量方法分析
为了评估缺陷的损伤程度,孔探工作人员需要测量缺陷的尺寸,一般采用的方法是利用视频系统将观测到的图像尺寸与实物实际尺寸对比,然后换算出实际缺陷的尺寸.这种测量方法严重依赖孔探工作人员的操作经验,有时工作人员为了避免复杂的操作,直接凭借经验主观估计缺陷尺寸,导致损伤评估出错.这种方法易受主观因素影响,有时会产生飞行安全隐患或造成不必要的浪费.
实际孔探检测时,需要测量的对象往往是压气机叶片和涡轮叶片,这些零件常出现裂纹、掉块和挠曲的损伤情况,为了对损伤进行评估,需要对缺陷进行精确的测量(其中,叶片出现裂纹时,按规定一律予以更换,不需要用孔探仪测量裂纹尺寸)。如图4.1所示,叶片的损伤一般出现在叶身前缘和后缘处,叶身的前缘和后缘边线可以近似为直线段,而有损伤的叶片的轮廓形状往往是不规则的.需要测量的尺寸如图4.1所示,其中图Ca)中的工表示缺陷离叶片顶端(或尾端)的距离,,表示缺陷的宽度,h表示缺陷的深度,图(b)中的a和b分别表示弯曲部位的长度和宽度。
目前对孔探图像进行测量采取的是上述人工手动测量方法,这种测量方法的测量效率较低、准确性不高.为了提高孔探检测的效率和准确性,本文提出了计算机辅助的半自动测量和全自动测量方法.半自动方法又分为三种:
(1)工作人员选定包含有缺陷的图像局部区域,尽量避免背景和噪声的干扰,减小自动识别缺陷位置的难度,在局部对缺陷进行自动测量;
(2)工作人员在孔探图像上用鼠标画出表示缺陷尺寸的线段,然后通过计算机自动计算线段长度并换算为实际尺寸;
(3)手动除掉复杂的干扰边缘,然后通过计算机自动测量.全自动测量方法是计算机根据给定的算法自动找到缺陷部位并测量其尺寸,该方法优点是计算速度快、自动化程度高.缺点是如果图像过于复杂,边缘提取不够准确时,测量结果会存在较大偏差. |