CN111307582A - 一种管材拉伸试验系统及拉伸试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及拉伸试验技术领域，尤其是指一种管材拉伸试验系统及拉伸试验方法，包括云服务器、固定于底座的第二支撑杆以及均设置于第二支撑杆的图像收集件和通信模块，所述云服务器设有储存模块和图像分析模块，所述图像收集件用于拍摄第一夹具和第二夹具之间的管材的拉伸过程并形成视频信号，所述图像收集件通过通信模块向云服务器发送所述视频信号，云服务器的图像分析模块用于根据所述视频信号分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长，云服务器的储存模块用于储存所述视频信号以及图像分析模块的分析结果。本发明能够提高试验结果准确率和减轻工作人员工作量的效果。

Description

一种管材拉伸试验系统及拉伸试验方法
技术领域
本发明涉及拉伸试验技术领域，尤其是指一种管材拉伸试验系统及拉伸试验方法。
背景技术
管道生产商时常需要对管材进行拉伸试验。现有的拉伸试验装置只能对管材进行拉伸，使用者需要自行对管材从正常状态至被拉伸为断裂状态的时常进行计时，并手动进行记录。这一方面过程比较繁琐，另一方面使用者有时会无法及时在管材断裂时作出反应，导致试验的结果不够精确。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种管材拉伸试验系统及拉伸试验方法，不但能够提高试验结果的准确率，而且能够减轻工作人员的工作量。
本发明采用如下技术方案：一种管材拉伸试验系统，包括底座、固定于底座的第一支撑杆、设置于底座的第一夹具、与第一支撑杆滑动连接的滑座、设置于滑座的第二夹具以及固定于第一支撑杆远离底座的一端的驱动件，所述第一夹具的夹口对准第二夹具的夹口，所述驱动件用于驱动滑座移动以驱动第二夹具远离和靠近第一夹具；所述管材拉伸试验系统还包括云服务器、固定于底座的第二支撑杆以及均设置于第二支撑杆的图像收集件和通信模块，所述云服务器设有储存模块和图像分析模块，所述图像收集件用于拍摄第一夹具和第二夹具之间的管材的拉伸过程并形成视频信号，所述图像收集件通过通信模块向云服务器发送所述视频信号，云服务器的图像分析模块用于根据所述视频信号分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长，云服务器的储存模块用于储存所述视频信号以及图像分析模块的分析结果。
作为优选，所述管材拉伸试验系统还包括启动按钮和固定于第一支撑杆的处理器，所述启动按钮的输出端与处理器的输入端连接，所述图像收集件的控制端以及所述驱动件的控制端分别与处理器的输出端连接。
作为优选，所述图像分析模块包括基准获取单元、目标选取单元、提取单元、分析单元以及计时单元，所述提取单元用于提取所述视频信号中的第一帧图像信号，所述基准获取单元用于提取所述第一帧图像信号中心处像素点的RGB值并以第一帧图像信号中心处像素点的RGB值作为基准RGB值，所述目标选取单元用于将所述视频信号的每一帧图像信号中所有像素点的RGB值与所述基准RGB值进行对比并选取RGB值与基准值RGB值相近的像素点作为对应帧的目标像素点，分析单元用于计算每一帧图像信号中目标像素点形成的封闭区域的个数，并选取封闭区域个数大于等于两个的帧作为目标帧，计时单元用于计算从第一帧图像信号播放至最先出现的目标枕的图像信号历经的时长。
作为优选，所述基座固定有背景板，所述背景板和图像收集件分别位于第一夹具的两侧。
作为优选，所述目标选取单元选取的目标像素点的RGB值与基准RGB值的相近度为大于等于90％。
本发明还基于上述管材拉伸试验系统提供一种拉伸试验方法，包括依次进行的以下步骤：步骤A：图像收集件拍摄第一夹具和第二夹具之间的管材的拉伸过程；步骤B：图像收集件将步骤A中拍摄到的视频信号通过通信模块发送至云服务器；步骤C：云服务器的储存模块储存步骤B中所述的视频信号；步骤D：云服务器的图像分析模块根据云服务器的储存模块中的视频信号，分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长；步骤F：云服务器的储存模块储存步骤D中云服务器的图像分析模块的分析结果。
作为优选，所述图像分析模块包括基准获取单元、目标选取单元、提取单元、分析单元以及计时单元；所述基于管材拉伸试验系统的拉伸试验方法还包括在步骤D中分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长时依次进行的以下步骤：步骤D1：提取所述视频信号中的第一帧图像信号；步骤D2：提取步骤D1中第一帧图像信号的中心处像素点的RGB值，并以第一帧图像信号中心处像素点的RGB值作为基准RGB值；步骤D3：将所述视频信号的每一帧图像信号中所有像素点的RGB值与所述基准RGB值进行对比，并选取RGB值与基准值RGB值相近的像素点作为对应帧的目标像素点；步骤D4：计算每一帧图像信号中目标像素点形成的封闭区域的个数，并选取封闭区域个数大于或等于两个的帧作为目标帧；步骤D5：计算从步骤D1中所述的第一帧图像信号播放至最先出现的目标枕的图像信号历经的时长。
本发明的有益效果：利用图像收集件拍摄管材的拉伸过程，并利用云服务器上的图像分析模块对拍摄到的视频信号进行图像分析以得出管材从正常状态至被拉伸为断裂状态的时长，同时将试验结果储存在云服务器的储存模块中以供使用者查考，从而达到提高试验结果准确率和减轻工作人员工作量的效果。
附图说明
图1为本发明的立体结构图。
图2为本发明的原理框图。
图3为本发明的第一帧图像信号的示意图。
图4为本发明的目标帧图像信号的示意图。
附图标记为：1、底座；11、第一支撑杆；12、第一夹具；13、滑座；14、第二夹具；15、驱动件；16、第二支撑杆；2、云服务器；21、储存模块；22、图像分析模块；221、基准获取单元；222、目标选取单元；223、提取单元；224、分析单元；225、计时单元；3、图像收集件；4、通信模块；5、启动按钮；6、处理器；7、背景板；8、封闭区域。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1和图2所示，一种管材拉伸试验系统，包括底座1、固定于底座1的第一支撑杆11、设置于底座1的第一夹具12、与第一支撑杆11滑动连接的滑座13、设置于滑座13的第二夹具14以及固定于第一支撑杆11远离底座1的一端的驱动件15，所述第一夹具12的夹口对准第二夹具14的夹口，所述驱动件15用于驱动滑座13移动以驱动第二夹具14远离和靠近第一夹具12；所述管材拉伸试验系统还包括云服务器2、固定于底座1的第二支撑杆16以及均设置于第二支撑杆16的图像收集件3和通信模块4，所述云服务器2设有储存模块21和图像分析模块22，所述图像收集件3用于拍摄第一夹具12和第二夹具14之间的管材的拉伸过程并形成视频信号，所述图像收集件3通过通信模块4向云服务器2发送所述视频信号，云服务器2的图像分析模块22用于根据所述视频信号分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长，云服务器2的储存模块21用于储存所述视频信号以及图像分析模块22的分析结果。
具体地，驱动件15为液压电缸。图像收集件3为摄像头。使用时，先用第一夹具12和第二夹具14分别夹住管材的两端，随后启动驱动件15，驱动件15驱动滑座13移动使得第二夹具14向远离第一夹具12的方向移动以实现管材的拉伸，同时利用图像收集件3开始拍摄管材的拉伸过程。通信模块4实时将图像收集拍摄到的视频信号发送至云服务器2，云服务器2的储存模块21储存接收到的视频信号，同时图像分析模块22对视频信号进行图像分析以获得管材从正常状态至断裂状态历经的时长，完成分析后，云服务器2储存图像分析模块22的分析结果，以便使用者登陆云服务器2以查看结果。本发明不但能够提高试验结果的准确率，而且能够减轻工作人员的工作量。本发明中，图像收集件3只具有拍摄功能，无需设置用于进行图像分析的硬件和用于储存分析结果的硬件，使得图像收集件3的结构紧凑，体积较小。进一步地，使用者登陆云服务器2便能查看试验结果以及管材拉伸过程的视频，不但便于使用者远程获知试验结果，而且便于使用者根据管材拉伸过程的视频对试验结果进行复查。
如图1所示，所述管材拉伸试验系统还包括启动按钮5和固定于第一支撑杆11的处理器6，所述启动按钮5的输出端与处理器6的输入端连接，所述图像收集件3的控制端以及所述驱动件15的控制端分别与处理器6的输出端连接，保证图像收集件3和驱动件15同步起动，从而保证试验结果的准确性。
具体地，所述图像分析模块22包括基准获取单元221、目标选取单元222、提取单元223、分析单元224以及计时单元225，所述提取单元223用于提取所述视频信号中的第一帧图像信号，所述基准获取单元221用于提取所述第一帧图像信号中心处像素点的RGB值并以第一帧图像信号中心处像素点的RGB值作为基准RGB值，所述目标选取单元222用于将所述视频信号的每一帧图像信号中所有像素点的RGB值与所述基准RGB值进行对比并选取RGB值与基准值RGB值相近的像素点作为对应帧的目标像素点，分析单元224用于计算每一帧图像信号中目标像素点形成的封闭区域8的个数，并选取封闭区域8个数大于等于两个的帧作为目标帧，计时单元225用于计算从第一帧图像信号播放至最先出现的目标枕的图像信号历经的时长。使用时，图像收集件3输入端的中心处对准管材的中心处，使得图像收集件3拍摄到的第一帧图像信号中心处的像素点，为管材上某一位置。管材的颜色于周边环境的颜色不同，因此目标选取单元222可以通过像素点的RGB值，来判断哪些像素点中显示的是管材，从而将显示了管材的像素点作为目标像素点。在管材未被拉断之前，同一帧图像信号中的目标信号点会组成单独的一个封闭区域8；当管材被拉断后，管材变成了分离的两截，同一帧图像信号中的目标像素点也会变为两个或两个以上的封闭区域8，因此从各帧图像信号的封闭区域8数量可以判断出管材是否断裂。最先出现的目标帧中的图像信号，为管材断裂瞬间的图像信号，因此计算第一帧图像信号播放至最新出现的目标帧的图像信号所用的时长，即可得出管材在拉伸过程中从正常状态至断裂状态历经的时长。
具体地，所述目标选取单元222选取的目标像素点的RGB值与基准RGB值的相近度为大于等于90％。
如图1所示，所述基座固定有背景板7，所述背景板7和图像收集件3分别位于第一夹具12的两侧。背景板7为纯色背景板7且背景板7的颜色与管材颜色不同，从而便于图像分析模块22分辨背景与管材，减少误差的发生。
本发明还基于上述管材拉伸试验系统提供一种拉伸试验方法，包括依次进行的以下步骤：步骤A：图像收集件3拍摄第一夹具12和第二夹具14之间的管材的拉伸过程；步骤B：图像收集件3将步骤A中拍摄到的视频信号通过通信模块4发送至云服务器2；步骤C：云服务器2的储存模块21储存步骤B中所述的视频信号；步骤D：云服务器2的图像分析模块22根据云服务器2的储存模块21中的视频信号，分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长；步骤F：云服务器2的储存模块21储存步骤D中云服务器2的图像分析模块22的分析结果。本拉伸试验方法使得使用者无需手动记录试验结果，有效减轻使用者的工作量。同时利用程序而非人眼判断管材断裂与否，从而防止使用者反应迟延到时试验误差的情况发生。
进一步地，所述图像分析模块22包括基准获取单元221、目标选取单元222、提取单元223、分析单元224以及计时单元225；所述拉伸试验方法还包括在步骤D中分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长时依次进行的以下步骤：步骤D1：提取所述视频信号中的第一帧图像信号；步骤D2：提取步骤D1中第一帧图像信号的中心处像素点的RGB值，并以第一帧图像信号中心处像素点的RGB值作为基准RGB值；步骤D3：将所述视频信号的每一帧图像信号中所有像素点的RGB值与所述基准RGB值进行对比，并选取RGB值与基准值RGB值相近的像素点作为对应帧的目标像素点；步骤D4：计算每一帧图像信号中目标像素点形成的封闭区域8的个数，并选取封闭区域8个数大于或等于两个的帧作为目标帧；步骤D5：计算从步骤D1中所述的第一帧图像信号播放至最先出现的目标枕的图像信号历经的时长。使用时，图像收集件3输入端的中心处对准管材的中心处，使得图像收集件3拍摄到的第一帧图像信号中心处的像素点，为管材上某一位置。管材的颜色于周边环境的颜色不同，因此目标选取单元222可以通过像素点的RGB值，来判断哪些像素点中显示的是管材，从而将显示了管材的像素点作为目标像素点。在管材未被拉断之前，同一帧图像信号中的目标信号点会组成单独的一个封闭区域8；当管材被拉断后，管材变成了分离的两截，同一帧图像信号中的目标像素点也会变为两个或两个以上的封闭区域8，因此从各帧图像信号的封闭区域8数量可以判断出管材是否断裂。最先出现的目标帧中的图像信号，为管材断裂瞬间的图像信号，因此计算第一帧图像信号播放至最新出现的目标帧的图像信号所用的时长，即可得出管材在拉伸过程中从正常状态至断裂状态历经的时长。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种管材拉伸试验系统，其特征在于：包括底座(1)、固定于底座(1)的第一支撑杆(11)、设置于底座(1)的第一夹具(12)、与第一支撑杆(11)滑动连接的滑座(13)、设置于滑座(13)的第二夹具(14)以及固定于第一支撑杆(11)远离底座(1)的一端的驱动件(15)，所述第一夹具(12)的夹口对准第二夹具(14)的夹口，所述驱动件(15)用于驱动滑座(13)移动以驱动第二夹具(14)远离和靠近第一夹具(12)；
所述管材拉伸试验系统还包括云服务器(2)、固定于底座(1)的第二支撑杆(16)以及均设置于第二支撑杆(16)的图像收集件(3)和通信模块(4)，所述云服务器(2)设有储存模块(21)和图像分析模块(22)，所述图像收集件(3)用于拍摄第一夹具(12)和第二夹具(14)之间的管材的拉伸过程并形成视频信号，所述图像收集件(3)通过通信模块(4)向云服务器(2)发送所述视频信号，云服务器(2)的图像分析模块(22)用于根据所述视频信号分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长，云服务器(2)的储存模块(21)用于储存所述视频信号以及图像分析模块(22)的分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种管材拉伸试验系统，其特征在于：所述管材拉伸试验系统还包括启动按钮(5)和固定于第一支撑杆(11)的处理器(6)，所述启动按钮(5)的输出端与处理器(6)的输入端连接，所述图像收集件(3)的控制端以及所述驱动件(15)的控制端分别与处理器(6)的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的一种管材拉伸试验系统，其特征在于：所述图像分析模块(22)包括基准获取单元(221)、目标选取单元(222)、提取单元(223)、分析单元(224)以及计时单元(225)，所述提取单元(223)用于提取所述视频信号中的第一帧图像信号，所述基准获取单元(221)用于提取所述第一帧图像信号中心处像素点的RGB值并以第一帧图像信号中心处像素点的RGB值作为基准RGB值，所述目标选取单元(222)用于将所述视频信号的每一帧图像信号中所有像素点的RGB值与所述基准RGB值进行对比并选取RGB值与基准值RGB值相近的像素点作为对应帧的目标像素点，分析单元(224)用于计算每一帧图像信号中目标像素点形成的封闭区域(8)的个数，并选取封闭区域(8)个数大于等于两个的帧作为目标帧，计时单元(225)用于计算从第一帧图像信号播放至最先出现的目标枕的图像信号历经的时长。
4.根据权利要求3所述的一种管材拉伸试验系统，其特征在于：所述目标选取单元(222)选取的目标像素点的RGB值与基准RGB值的相近度为大于等于90％。
5.根据权利要求1所述的一种管材拉伸试验系统，其特征在于：所述基座固定有背景板(7)，所述背景板(7)和图像收集件(3)分别位于第一夹具(12)的两侧。
6.一种基于管材拉伸试验系统的拉伸试验方法，其特征在于：所述管材拉伸试验系统包括底座(1)、固定于底座(1)的第一支撑杆(11)、设置于底座(1)的第一夹具(12)、与第一支撑杆(11)滑动连接的滑座(13)、设置于滑座(13)的第二夹具(14)以及固定于第一支撑杆(11)远离底座(1)的一端的驱动件(15)，所述第一夹具(12)的夹口对准第二夹具(14)的夹口，所述驱动件(15)用于驱动滑座(13)移动以驱动第二夹具(14)远离和靠近第一夹具(12)；所述管材拉伸试验系统还包括云服务器(2)、固定于底座(1)的第二支撑杆(16)以及均设置于第二支撑杆(16)的图像收集件(3)和通信模块(4)，所述云服务器(2)设有储存模块(21)和图像分析模块(22)；所述基于管材拉伸试验系统的拉伸试验方法包括依次进行的以下步骤：
步骤A：图像收集件(3)拍摄第一夹具(12)和第二夹具(14)之间的管材的拉伸过程；
步骤B：图像收集件(3)将步骤A中拍摄到的视频信号通过通信模块(4)发送至云服务器(2)；
步骤C：云服务器(2)的储存模块(21)储存步骤B中所述的视频信号；
步骤D：云服务器(2)的图像分析模块(22)根据云服务器(2)的储存模块(21)中的视频信号，分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长；
步骤F：云服务器(2)的储存模块(21)储存步骤D中云服务器(2)的图像分析模块(22)的分析结果。
7.根据权利要求6所述的一种基于管材拉伸试验系统的拉伸试验方法，其特征在于：所述基于管材拉伸试验系统的拉伸试验方法还包括在步骤D中分析管材在拉伸过程中从初始状态至断裂状态历经的时长时依次进行的以下步骤：步骤D1：提取所述视频信号中的第一帧图像信号；
步骤D2：提取步骤D1中第一帧图像信号的中心处像素点的RGB值，并以第一帧图像信号中心处像素点的RGB值作为基准RGB值；
步骤D3：将所述视频信号的每一帧图像信号中所有像素点的RGB值与所述基准RGB值进行对比，并选取RGB值与基准值RGB值相近的像素点作为对应帧的目标像素点；
步骤D4：计算每一帧图像信号中目标像素点形成的封闭区域(8)的个数，并选取封闭区域(8)个数大于或等于两个的帧作为目标帧；
步骤D5：计算从步骤D1中所述的第一帧图像信号播放至最先出现的目标枕的图像信号历经的时长。
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