工业内窥镜针对航空发动机外场维护中孔探检测技术存在的问题,采用专业研究的内窥镜孔探图像特征提取技术提取孔探图像中特征,经过总结、分析航空发动机关键部件的主要故障模式及其诊断规则和方法,构建了诊断规则库,设计并实现了航空发动机快速故障诊断系统,并进行试验和实际应用,以验证本文提出的内窥镜孔探图像特征提取技术的有效性和可行性.
§s.1系统总体设计
该发动机快速故障诊断系统的基本设计需求是:实现从内窥镜孔探图像数据采集、分析,缺陷特征提取及诊断决策全过程的快速和准确处理.其中,内窥镜孔探图像分析处理主要包括图像预处理和自动测量等功能,可对孔探仪采集到的图像进行滤波、锐化、分割、边缘检测等预处理,并提取故障的有用特征.然后将特征数据导入到诊断决策专家系统;诊断决策专家系统根据判决规则与知识,对特征数据进行快速分析,准确诊断故障,并绘出一定的维修建议和措施:数据库系统实现对故障数据库、诊断结果数据库、知识数据库的管理和维护等操作;人机交互平台提供一个友好、人性化的操作界面,方便操作人员使用系统.
在上述总体方案指导下,为满足外场维修保障人员使用需要,达到便携化目标,本系统硬件结构采用军用便携式计算机、孔探仪接口和其它外围设备等构成,其中,孔探仪为使用单位配发的单镜头孔探仪,对发动机内部进行目视检查并获取图像数据,并通过接口传输给计算机;便携式计算机读取图像数据,完成图像处理、自动测量和故障诊断等主要工作,并负责管理数据库;其它检测系统接口是预留其它无损检测设备扩展用,如涡流探伤仪等:外围设备包括打印机,网络传输设备等.系统的主要工作如孔探图像预处理、自动测量、诊断决策和数据库管理等,在WINDOWS XP操作系统下用计算机可视化编程工具Delphi 7.0通过编程实现。.
§5.2主要功能模块设计与实现
图像预处理模块的主要功能是对孔探得到的内窥镜图像进行滤波、阈值分割、边缘提取等处理,增强图像的边缘信息,突显缺陷的轮廓特征。为自动测量作准备.对于背景较复杂且边缘特征不明显的图像,为了更准确的提取特征,在图像预处理过程中增加了手工选择特定区域的功能,以减少背景噪声的影响,提高测量的精度。 |