CN105806218B - 基于摄影测量技术的管板管孔测量方法 - Google Patents
基于摄影测量技术的管板管孔测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，属于管板管孔检测领域。现有管板管孔的检测方法由于管孔数量庞大，导致抽检会造成无法保证管孔数量、管孔径及管孔的位置的正确性的问题。一种基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，采集管板图像信息组，并将管板图像信息进行数字化处理，把管板孔的图像转化为三维数学模型；通过摄影测量软件将步骤一采集的图像信息组进行拼接、分析处理；得出超差孔的位置及超差项目的结论；测量后用酒精或丙酮对管板表面进行擦拭清理，去除表面白色石灰粉。本发明管板管孔检查的精度高、效率大。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于摄影测量技术的管板管孔测量方法。
背景技术
管板是汽轮机辅机零部件之一，其特点是管孔较多，通常状况下管孔数量不低于1万个。对于单一管孔检验可用内径百分表或专用塞规检查孔径，用卡尺检查孔心距，操作方法比较简单。但由于管孔的数量庞大，每台机组管板的数量又有几十个，因此使用该检验方法工作量过大，基本无法实现全部检验，每张管板只能抽检5％以内。而这种检验比例无法保证管孔径及孔的位置甚至孔的数量的正确性，在实际生产装配中经常发生由于管板管孔加工错误而导致的质量事故，甚至有时由于数控程序编写错误导致成批管板报废的现象发生。
对此，必须从检验方法出发来解决管板管孔检验能力不足的问题，寻找一种高效可行的检验方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有管板管孔的检测方法由于管孔数量庞大，导致抽检会造成无法保证管孔数量、管孔径及管孔的位置的正确性的问题，而提出一种基于摄影测量技术的管板管孔测量方法。
基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，所述方法通过以下步骤实现：
步骤一、采集管板图像信息组，并将管板图像信息进行数字化处理，把管板孔的图像转化为三维数学模型；
步骤二、通过摄影测量软件将步骤一采集的图像信息组进行拼接、分析处理；
步骤三、得出超差孔的位置及超差项目的结论；
其中，超差孔是指与设计图纸中标准管孔直径相比存在差异的待检测管板管孔，超差项目包括管孔公差及管孔孔心距公差。
本发明的有益效果为：
本发明是高效可行的检验方法，对管板的管孔直径及管孔位置能实现100％的检验。
精度方面：此方法最大测量误差约0.01mm，通常管板的孔径公差在0.05mm-0.5mm之间，孔心距公差在0.05mm-0.15mm之间，此方法的最大测量误差小于被测公差带的三分之一，因此测量精度能满足测量要求。
测量效率：以有1万只管孔的管板为例，测量准备工作大约需要消耗15-20分钟，测量过程需要消耗约5分钟，数据处理消耗约5分钟，整个测量过程消耗不超过30分钟，而常规检查方法30分钟仅能检查不足200个孔的直径及其与相邻孔的孔桥尺寸，检查比例仅为2％，因此摄影测量技术测量方法大幅提高了对管板管孔检查的效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
具体实施方式
具体实施方式一：
本实施方式的基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，结合图1所示，所述方法通过以下步骤实现：
步骤一、利用单反相机采集管板图像信息组，并将管板图像信息进行数字化处理，把管板孔的图像转化为三维数学模型；
步骤二、通过摄影测量软件将步骤一采集的图像信息组进行拼接、分析处理；
步骤三、得出超差孔的位置及超差项目的结论；
步骤四、测量后用酒精或丙酮对管板表面进行擦拭清理，去除表面白色石灰粉；
其中，超差孔是指与设计图纸中标准管孔直径相比存在差异的待检测管板管孔，超差项目包括管孔公差及管孔孔心距公差；
摄影测量软件包括SOCET SET、Geomatica OrthoEngine、Leica PhotoGrammetrysuite、ERDAS等。
具体实施方式二：
与具体实施方式一不同的是，本实施方式的基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，
步骤一所述采集管板图像信息组，并将管板图像信息进行数字化处理，把管板孔的图像转化为三维数学模型的过程为，
准备测量工具：
单反相机1台、500mm标准摄影测量比例尺4件、25mm×25mm磁力编码点若干、着色探伤显影剂若干、黑色橡胶板1张。
测量准备工作：
步骤一一、将管板水平放置，在管板上表面喷涂着色探伤显影剂，使喷涂后的管板上表面的整个管孔区域均呈白色；
步骤一二、吊起管板，将黑色橡胶板置于管板下表面管孔区域，落下管板后每个管孔的圆周边缘均与黑色橡胶板接触；
步骤一三、将磁力编码点均匀布置于管孔周围及管孔间隙区域，要求相邻编码点的距离不大于300mm，且不遮挡管孔；
步骤一四、取4件标准摄影测量比例尺分别固定于管板上表面管孔区域外侧，标准比例尺围合区域覆盖整个管孔区域；
测量过程：
步骤一五、对各磁力编码点定位拍照：
用单反相机分区域对布置了磁力编码点的管孔上表面进行带有磁力编码点的图像信息采集并定位；其中，所有磁力编码点均包含在图片信息组中，且相邻区域的图片信息中有至少具有1个公共磁力编码点，拍照时相机尽可能与管板上表面平行；
步骤一六、对管板管孔拍照：
用单反相机分区域采集管板管孔图像信息，形成图像信息组；其中，每张图片信息中至少含有1个编码点，所有管孔及标准摄影测量比例尺均包含在图片信息组中。
具体实施方式三：
与具体实施方式一或二不同的是，本实施方式的基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，步骤二所述通过摄影测量软件将步骤一采集的图像信息组进行拼接、分析处理的过程为，
数据处理：
步骤二一、将图片信息组导入摄影测量软件中，用第一组编码点图片信息对管板整体进行定位，再根据这些定位点的位置将第二组照片中的管孔进行定位，利用标准摄影测量比例尺对图像尺寸进行标定；
步骤二二、将管板CAD图导入摄影测量软件中，并按设计图纸定位部位与图片信息组拟合；
步骤二三、利用摄影测量软件计算各管孔直径及管孔孔心位置，按设计图纸在摄影测量软件中设定的管孔公差及管孔孔心距公差，并利用摄影测量软件进行自动检测，得出检测结果并生成检测报告。
具体实施方式四：
与具体实施方式三不同的是，本实施方式的基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，步骤二三所述摄影测量软件中设定的管孔公差的值为：0.05-0.5mm；
管孔孔心距公差的值为：0.05-0.15mm。
具体实施方式五：
与具体实施方式一、二或四不同的是，本实施方式的基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，步骤三所述得出超差孔的位置及超差项目的结论的过程为，在步骤二得出出检测结果并生成检测报告后，提取待检测管板管孔与按设计图纸在摄影测量软件中设定的管孔公差及管孔孔心距公差的差距，获得超差孔的位置及超差项目。
实施例1：
准备测量工具：
像素不低于1000万的单反相机1台、500mm标准摄影测量比例尺4件、25mm×25mm磁力编码点若干、着色探伤显影剂若干、面积可覆盖整个管孔区的黑色橡胶板1张。对哈尔滨汽轮机厂有限责任公司1件图号为N469.15.003中间管板进行测量。
测量准备工作：
步骤一一、将管板水平放置，在管板上表面喷涂着色探伤显影剂，使喷涂后的管板上表面的整个管孔区域均呈白色；且喷涂过程中，保持匀速喷涂，着色探伤显影剂不得堆积；
步骤一二、吊起管板，将黑色橡胶板置于管板下表面管孔区域，落下管板后每个管孔的圆周边缘均与黑色橡胶板接触；
步骤一三、将磁力编码点均匀布置于管孔周围及管孔间隙区域，要求相邻编码点的距离不大于300mm，且不遮挡管孔；
步骤一四、取4件标准摄影测量比例尺分别固定于管板上表面管孔区域外侧，标准比例尺围合区域覆盖整个管孔区域；
步骤一五、对各磁力编码点定位拍照：
用单反相机分区域对布置了磁力编码点的管孔上表面进行带有磁力编码点的图像信息采集并定位；其中，所有磁力编码点均包含在图片信息组中，且相邻区域的图片信息中有至少具有1个公共磁力编码点，拍照时相机尽可能与管板上表面平行；
步骤一六、对管板管孔拍照：
用单反相机分区域采集管板管孔图像信息，形成图像信息组；其中，每张图片信息中至少含有1个编码点，所有管孔及标准摄影测量比例尺均包含在图片信息组中。
步骤二一、将图片信息组导入摄影测量软件中，用第一组编码点图片信息对管板整体进行定位，再根据这些定位点的位置将第二组照片中的管孔进行定位，利用标准摄影测量比例尺对图像尺寸进行标定；
步骤二二、将管板CAD图导入摄影测量软件中，并按设计图纸定位部位与图片信息组拟合；
步骤二三、利用摄影测量软件计算各管孔直径及管孔孔心位置，按设计图纸在摄影测量软件中设定的管孔公差及管孔孔心距公差，并利用摄影测量软件进行自动检测，得出检测结果并生成检测报告。
步骤三、得出超差孔的位置及超差项目的结论；
步骤四、测量后用酒精或丙酮对管板表面进行擦拭清理，去除表面白色石灰粉。
整个测量过程消耗27分钟，对所有管孔进行检查，有27个管孔直径超差，1个管孔位置超差，用内径百分表复查超差管孔直径，测量结果与摄影测量结果相差不大于0.01mm，用卡尺对管孔位置超差的孔的孔桥进行测量，测量结果与摄影测量结果一致。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：
步骤一、采集管板图像信息组，并将管板图像信息进行数字化处理，把管板孔的图像转化为三维数学模型；其具体过程为：
步骤一一、将管板水平放置，在管板上表面喷涂着色探伤显影剂，使喷涂后的管板上表面的整个管孔区域均呈白色；
步骤一二、吊起管板，将黑色橡胶板置于管板下表面管孔区域，落下管板后每个管孔的圆周边缘均与黑色橡胶板接触；
步骤一三、将磁力编码点均匀布置于管孔周围及管孔间隙区域，要求相邻编码点的距离不大于300mm，且不遮挡管孔；
步骤一四、取4件标准摄影测量比例尺分别固定于管板上表面管孔区域外侧，标准比例尺围合区域覆盖整个管孔区域；
步骤一五、对各磁力编码点定位拍照：
分区域对布置了磁力编码点的管孔上表面进行带有磁力编码点的图像信息采集并定位；其中，所有磁力编码点均包含在图片信息组中，且相邻区域的图片信息中有至少具有1个公共磁力编码点；
步骤一六、对管板管孔拍照：
分区域采集管板管孔图像信息，形成图像信息组；其中，每张图片信息中至少含有1个编码点，所有管孔及标准摄影测量比例尺均包含在图片信息组中；
步骤二、通过摄影测量软件将步骤一采集的图像信息组进行拼接、分析处理；
步骤三、得出超差孔的位置及超差项目的结论；
其中，超差孔是指与设计图纸中标准管孔直径相比存在差异的待检测管板管孔，超差项目包括管孔公差及管孔孔心距公差。
2.根据权利要求1所述基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，其特征在于：步骤二所述通过摄影测量软件将步骤一采集的图像信息组进行拼接、分析处理的过程为，
步骤二一、将图片信息组导入摄影测量软件中，通过使导入的第二组编码点图片信息中每个磁力编码点与导入的第一组编码点图片信息重合的方式将第二组编码点图片信息定位，并将这些磁力编码点定义为定位点，此时第二组编码点图片信息中每张照片至少含有一个磁力编码点，再根据这些定位点的位置将第二组照片中的管孔进行定位，利用标准摄影测量比例尺对图像尺寸进行标定；
步骤二二、将管板CAD图导入摄影测量软件中，并按设计图纸定位部位与图片信息组拟合；
步骤二三、利用摄影测量软件计算各管孔直径及管孔孔心位置，按设计图纸在摄影测量软件中设定的管孔公差及管孔孔心距公差，并利用摄影测量软件进行自动检测，得出检测结果并生成检测报告。
3.根据权利要求2所述基于摄影测量技术的管板管孔测量方法，其特征在于：步骤三所述得出超差孔的位置及超差项目的结论的过程为，在步骤二得出出检测结果并生成检测报告后，提取待检测管板管孔与按设计图纸在摄影测量软件中设定的管孔公差及管孔孔心距公差的差距，获得超差孔的位置及超差项目。
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