【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于焊縫缺陷檢測，具體是一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、隨著鋼結(jié)構(gòu)在建筑、橋梁、壓力容器等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，鋼結(jié)構(gòu)焊縫的質(zhì)量檢測問題也變得越來越突出。焊縫的質(zhì)量直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。因此，對鋼結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行檢測顯得尤為重要。
2、現(xiàn)有技術(shù)(公開號(hào)為cn115839956b的專利技術(shù)專利)公開了產(chǎn)品合格檢測方法、裝置、系統(tǒng)和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，通過識(shí)別焊縫圖像中每一焊紋的邊緣線；基于全部邊緣線對焊縫圖像進(jìn)行圖像分割，確定多個(gè)焊紋區(qū)域；根據(jù)每一焊紋區(qū)域，確定焊紋區(qū)域邊界處兩條焊紋之間的焊紋間距；根據(jù)多個(gè)焊紋區(qū)域各自對應(yīng)的焊紋間距，得到當(dāng)前產(chǎn)品的焊縫的間距方差；根據(jù)間距方差判斷焊縫是否滿足合格標(biāo)準(zhǔn)。然而，現(xiàn)有技術(shù)只對焊紋沿焊接方向的間距進(jìn)行均勻性檢測，沒有對垂直于焊接方向的焊縫寬度進(jìn)行均勻性檢測，以及沒有檢測出焊縫實(shí)際軌跡與鋼結(jié)構(gòu)的基材縫隙中心線的偏離程度，因此導(dǎo)致對鋼結(jié)構(gòu)焊縫檢測的不夠全面；此外，現(xiàn)有技術(shù)需要將焊縫圖像切割為若干個(gè)焊紋區(qū)域，由于圖像切割耗時(shí)長，導(dǎo)致對鋼結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行視覺檢測的效率不高。
3、本專利技術(shù)提出一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)及方法，以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一；為此，本專利技術(shù)提出了一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)及方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)沒有對垂直于焊接方向的焊縫寬度進(jìn)行均勻性檢測，以及沒有檢測出焊縫實(shí)際軌跡與鋼結(jié)構(gòu)的基材縫隙中心線的偏離程度，因此導(dǎo)致對
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的第一方面提供了一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)處理模塊，以及與其相連接的數(shù)據(jù)采集模塊和焊縫檢測模塊；
3、所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于根據(jù)圖像采集設(shè)備采集鋼結(jié)構(gòu)焊縫的原始圖像；
4、所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于對原始圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，得到預(yù)處理圖像；基于邊緣檢測算法對預(yù)處理圖像中的焊趾進(jìn)行邊緣檢測，得到待檢測圖像；其中，待檢測圖像上標(biāo)記有焊趾邊緣曲線，焊趾邊緣曲線包括第一焊趾邊緣曲線和第二焊趾邊緣曲線；以及，
5、在待檢測圖像上建立直角坐標(biāo)系并計(jì)算焊縫的焊趾距離、焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差和焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差；
6、所述焊縫檢測模塊，用于基于焊趾距離極值、焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差和焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差對焊縫進(jìn)行檢測，得到檢測結(jié)果；其中，焊趾距離極值包括焊趾距離最大值和最小值，檢測結(jié)果包括檢測結(jié)果一、檢測結(jié)果二和檢測結(jié)果三。
7、優(yōu)選的，所述對原始圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，包括：
8、提取原始圖像；通過平均值法將原始圖像的r、g、b三個(gè)通道值的平均值作為灰度值，得到灰度圖像；采用高斯濾波器對灰度圖像進(jìn)行平滑處理，得到預(yù)處理圖像。
9、優(yōu)選的，所述基于邊緣檢測算法對預(yù)處理圖像中的焊趾進(jìn)行邊緣檢測，包括：
10、z1：提取預(yù)處理圖像，采用canny邊緣檢測算法；
11、z2：通過應(yīng)用sobel算子計(jì)算預(yù)處理圖像中每個(gè)像素梯度強(qiáng)度和方向；
12、z3：通過非極大值抑制將預(yù)處理圖像中的非邊緣像素點(diǎn)剔除，得到處理圖像一；
13、z4：設(shè)置高閾值和低閾值；將處理圖像一中像素的像素梯度強(qiáng)度分別與高閾值和低閾值進(jìn)行比較；
14、若像素梯度強(qiáng)度大于高閾值，則將對應(yīng)的像素標(biāo)記為強(qiáng)邊緣點(diǎn)；
15、若像素梯度強(qiáng)度小于低閾值，則將對應(yīng)的像素標(biāo)記為非邊緣點(diǎn)；
16、否則，判斷對應(yīng)的像素是否與強(qiáng)邊緣點(diǎn)相連，是，將對應(yīng)的像素標(biāo)記為弱邊緣點(diǎn)；否，將對應(yīng)的像素標(biāo)記為非邊緣點(diǎn)；
17、z5：將處理圖像一中與非邊緣點(diǎn)對應(yīng)的像素進(jìn)行剔除，得到處理圖像二；
18、z6：判斷處理圖像二中弱邊緣點(diǎn)是否與強(qiáng)邊緣點(diǎn)相連；是，保留與弱邊緣點(diǎn)對應(yīng)的像素；否，剔除與弱邊緣點(diǎn)對應(yīng)的像素；將處理圖像二中弱邊緣點(diǎn)對應(yīng)的像素剔除之后的圖像標(biāo)記為處理圖像三；
19、z7：將處理圖像三中所有強(qiáng)邊緣點(diǎn)連接，并標(biāo)記為預(yù)處理圖像中焊趾邊緣曲線。
20、本專利技術(shù)通過邊緣檢測算法對預(yù)處理圖像中的焊趾進(jìn)行邊緣檢測，得到預(yù)處理圖像中焊趾邊緣曲線，無需將預(yù)處理圖像分割為若干個(gè)焊紋區(qū)域，有利于提高對鋼結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行視覺檢測的效率。
21、優(yōu)選的，所述在待檢測圖像上建立直角坐標(biāo)系并計(jì)算焊縫的焊趾距離、焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差和焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差，包括：
22、從待監(jiān)測圖像中獲取鋼結(jié)構(gòu)上焊縫的端點(diǎn)和鋼結(jié)構(gòu)上基材縫隙中心線；任取鋼結(jié)構(gòu)上焊縫的一個(gè)端點(diǎn)為原點(diǎn)，以鋼結(jié)構(gòu)上基材縫隙中心線為縱軸，以與縱軸垂直并且經(jīng)過原點(diǎn)的直線為橫軸，建立直角坐標(biāo)系；
23、從第一焊趾邊緣曲線上獲取若干個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)，將像素點(diǎn)標(biāo)記為ai，將像素點(diǎn)ai的坐標(biāo)標(biāo)記為(xai，yai)；從第二焊趾邊緣曲線上獲取若干個(gè)相同位置對應(yīng)的像素點(diǎn)，將對應(yīng)的像素點(diǎn)標(biāo)記為bi，將像素點(diǎn)bi的坐標(biāo)標(biāo)記為(xbi，ybi)；基于像素點(diǎn)ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)bi的坐標(biāo)計(jì)算ai與bi之間的焊趾距離，將焊趾距離標(biāo)記為jli；根據(jù)公式計(jì)算焊趾距離jli的標(biāo)準(zhǔn)差，得到焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差；基于像素點(diǎn)ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)bi的坐標(biāo)計(jì)算ai與bi連線的中心點(diǎn)ci的坐標(biāo)(xci，yci)；基于中心點(diǎn)ci的坐標(biāo)計(jì)算ci與基材縫隙中心線的偏離距離，將偏離距離標(biāo)記為pli；根據(jù)公式計(jì)算偏離距離pli的標(biāo)準(zhǔn)差，得到焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差；其中，i＝1，2，…，n，n為正整數(shù)。
24、本專利技術(shù)通過以鋼結(jié)構(gòu)上基材縫隙中心線為縱軸，由于為后續(xù)計(jì)算ai與bi之間的焊趾距離以及計(jì)算ci與縱軸的偏離距離減少計(jì)算量，有利于提高對鋼結(jié)構(gòu)焊縫進(jìn)行視覺檢測的效率。
25、優(yōu)選的，所述基于像素點(diǎn)ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)bi的坐標(biāo)計(jì)算ai與bi之間的焊趾距離，包括：
26、通過公式計(jì)算ai與bi之間的焊趾距離jli；其中，a為大于0的比例系數(shù)。
27、優(yōu)選的，所述根據(jù)公式計(jì)算焊趾距離jli的標(biāo)準(zhǔn)差，包括：
28、通過公式計(jì)算n個(gè)焊趾距離jli的平均值jl平；通過公式計(jì)算焊趾距離jli的標(biāo)準(zhǔn)差σ1，將標(biāo)準(zhǔn)差σ1標(biāo)記為焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差。
29、本專利技術(shù)通過計(jì)算焊趾距離jli的標(biāo)準(zhǔn)差，焊趾距離jli的標(biāo)準(zhǔn)差能夠表示焊趾距離jli與焊趾距離平均值jl平之間的離散程度，有利于準(zhǔn)確地反映出焊縫寬度的均勻性，從而有利于更全面地對焊縫進(jìn)行檢測。
30、優(yōu)選的，所述基于像素點(diǎn)ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)bi的坐標(biāo)計(jì)算ai與bi連線的中心點(diǎn)ci的坐標(biāo)(xci，yci)，包括：
31、通過公式計(jì)算中心點(diǎn)ci的橫坐標(biāo)值xci；通過公式計(jì)算中心點(diǎn)ci的縱坐標(biāo)值yci；將橫坐標(biāo)值xci和縱坐標(biāo)值yci整合為中心點(diǎn)ci的坐標(biāo)(xci，yci)。
32、優(yōu)選的，所述基于中心點(diǎn)ci的坐標(biāo)計(jì)算ci與基材縫隙中心線的偏離距離，包括：
<本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)處理模塊，以及與其相連接的數(shù)據(jù)采集模塊和焊縫檢測模塊；其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于根據(jù)圖像采集設(shè)備采集鋼結(jié)構(gòu)焊縫的原始圖像；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基于邊緣檢測算法對預(yù)處理圖像中的焊趾進(jìn)行邊緣檢測，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述在待檢測圖像上建立直角坐標(biāo)系并計(jì)算焊縫的焊趾距離、焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差和焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基于像素點(diǎn)Ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)Bi的坐標(biāo)計(jì)算Ai與Bi之間的焊趾距離，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)公式計(jì)算焊趾距離JLi的標(biāo)準(zhǔn)差，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基于像素點(diǎn)Ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)Bi的坐標(biāo)計(jì)算Ai與Bi連線的中心點(diǎn)Ci的坐標(biāo)(xCi，yCi)，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)公式計(jì)算偏離距離PLi的標(biāo)準(zhǔn)差，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基于焊趾距離極值、焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差和焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差對焊縫進(jìn)行檢測，包括：
10.一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測方法，基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)運(yùn)行，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)處理模塊，以及與其相連接的數(shù)據(jù)采集模塊和焊縫檢測模塊；其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于根據(jù)圖像采集設(shè)備采集鋼結(jié)構(gòu)焊縫的原始圖像；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基于邊緣檢測算法對預(yù)處理圖像中的焊趾進(jìn)行邊緣檢測，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述在待檢測圖像上建立直角坐標(biāo)系并計(jì)算焊縫的焊趾距離、焊趾距離標(biāo)準(zhǔn)差和焊縫偏離標(biāo)準(zhǔn)差，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基于像素點(diǎn)ai的坐標(biāo)和像素點(diǎn)bi的坐標(biāo)計(jì)算ai與bi之間的焊趾距離，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋼結(jié)構(gòu)焊縫視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)公式計(jì)算焊趾距離jli的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：商曉波，楊正球，商卓成，尹心瑜，
申請(專利權(quán))人：安徽鴻路鋼結(jié)構(gòu)集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。