CN113358739A - 一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置 - Google Patents

一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，检测前相机通过固定工件底座的标定标志，完成相机的自检及标定，提高装置的检测精度。通过读取待检工件的位置信息和附着荧光材料的外曲面图像信息，采用图像融合技术，重构待检工件的外曲面三维图像信息。对三维图像的降维处理，将三维图像展开成二维图像并灰度化处理。采用多次图像分割技术避免由于图像分割造成的缺陷遗漏。对分割的图像进行缺陷判定阈值进行提取，建立缺陷判定阈值矩阵，分区域对图像进行缺陷判定。结合三维图像和二维图像的位置坐标信息，提取出缺陷的三维位置信息。

Description

一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置
技术领域
本发明涉及无损检测技术领域，特别是一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置。
背景技术
在金属工件的加工过程由于内应力的作用，会在工件的内部出现裂痕或不均匀的缺陷。荧光磁粉无损探伤采用荧光细颗粒、铁粉细颗粒以及水的混合物均匀的喷洒在待检工件表面，并对被测工件施加磁场，存在缺陷的工件表面的荧光磁粉会出现不均匀的分布，在紫外光的照射下，工件的缺陷特征更易辨别。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种解决现有漏检缺陷位置需要人工标定的现象，提高检测的准确度和效率，并保护检测相机，提高检测设备的使用寿命和维护成本的基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，包括带旋转电机的工件固定底座和荧光检测混合液收集器，所述带旋转电机的工件固定底座位于荧光检测混合液收集器内，所述带旋转电机的工件固定底座上固定有待检测工件，所述荧光检测混合液收集器的四周设有相机标定标志，所述待检测工件上方设有第一检测相机和第二检测相机，所述第一检测相机和第二检测相机分别连接在嵌入式处理主机上。
所述待检测工件和第一检测相机和第二检测相机之间设有防溅射保护隔离装置。
所述相机标定标志设有6个。
所述嵌入式处理主机连接有监视器。
所述嵌入式处理主机运行以下处理步骤：
1)装载待检测工件，检测待检测工件是否夹紧；
2)加载防溅射保护隔离装置；
3)匀速转动待检工件，并在待检工件表面喷洒荧光检测混合液；
4)待检工件表面均匀附着荧光粉末后，移除防溅射保护隔离装置，第一检测相机和第二检测相机对待检工件进行拍照，待检工件转动六十度后，继续拍照并在照片信息中记录此时工件的旋转的位置信息，直至待检工件转动2圈；
5)嵌入式处理主机对拍照的旋转的位置信息进行提取，将提取的图像信息进行融合，重构待检工件的外曲面的三维立体图；
6)对重构的待检工件的外曲面的三维立体图降维成二维展开图，进行普通分割后进行工件成像区域体征提取，并进行语义分割和实例分割，提取只有待检工件的图像信息；
7)对提取的待检工件的图像信息再次进行5*5分割处理，提取图像的灰度信息，建立图像的阈值分布概率，针对分割图像建立判定阈值矩阵，针对每个分割图像分别进行缺陷判定；
8)防止分割图像的漏检，改变分割的起始像素位置，重复步骤7),进行缺陷判定；
9)结合缺陷在二维图像中的位置信息，标注该缺陷在三维图像中的坐标位置，并进行标注。
相比于现有技术，本发明的优点在于：在检测相机和被检测工件之间加入隔离装置，有效保护相机镜头，防止喷洒荧光检测混合液期间污染镜头。
对喷洒荧光检测混合液后的工件附着的荧光粉末的均匀性进行检测，防止由于喷洒的非均匀性导致缺陷的误判，提高检测的准确度。
每次开机后通过底座的标定标志对相机的标定，防止由于长时间的运动导致机械机构位移的累计误差对工件三维重构的影响，提高工件的三维重构精度，从而提高缺陷位置的精度。
用图像分割技术对缺陷图像的建立判定阈值矩阵，对每次检测工件以及同一工件的不同部位进行独立处理，提高检测系统的自适应性。
采用对检测工件的旋转机构的运动参数记录，并同步到采集图像信息，准确重构工件的外曲面三维坐标信息，能准确标注出工件缺陷位置信息。
处理器采用嵌入式系统，由于体积小，节约空间，可直接装入到检测装置中；功耗低，能节能环保；较计算机价格低，节约成本，产品具有价格优势，市场竞争力强。
附图说明
图1本发明装置检测结构立体图。
图2本发明装置工作流程图。
图3双目技术缺陷检测流程图。
图中1-第一检测相机、2-第二检测相机、3-防溅射保护隔离装置、4-嵌入式处理主机、5-监视器、6-第一相机标定标志、7-第二相机标定标志、8-第三相机标定标志、9-荧光检测混合液收集器、10-待检测工件、11-带旋转电机的工件固定底座、12-第四相机标定标志、13-第五相机标定标志、14-第六相机标定标志。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
如图1所示，一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，包括带旋转电机的工件固定底座11和荧光检测混合液收集器9，所述带旋转电机的工件固定底座11位于荧光检测混合液收集器9内，所述带旋转电机的工件固定底座11上固定有待检测工件10，所述荧光检测混合液收集器9的四周设有相机标定标志，所述相机标定标志设有6个6-8、12-14，所述待检测工件10上方设有第一检测相机1和第二检测相机2，所述第一检测相机1和第二检测相机2分别连接在嵌入式处理主机4上。
所述待检测工件10和第一检测相机1和第二检测相机2之间设有防溅射保护隔离装置3。
所述嵌入式处理主机4连接有监视器5。
如图2-3所示，所述嵌入式处理主机运行以下处理步骤：
1)装载待检测工件，检测待检测工件是否夹紧；按下检测启动按键，测试开始。
2)加载防溅射保护隔离装置；防止喷洒荧光检测混合液时，检测混合液溅射到检测相机的镜头上，污染相机，导致相机损坏，从而检测结果错误。
3)匀速转动待检工件，并在待检工件表面喷洒荧光检测混合液；
4)待检工件表面均匀附着荧光粉末后，移除防溅射保护隔离装置，第一检测相机和第二检测相机对待检工件进行拍照，待检工件转动六十度后，继续拍照并在照片信息中记录此时工件的旋转的位置信息，直至待检工件转动2圈；
5)嵌入式处理主机对拍照的旋转的位置信息进行提取，将提取的图像信息进行融合，重构待检工件的外曲面的三维立体图；
6)对重构的待检工件的外曲面的三维立体图降维成二维展开图，进行普通分割后进行工件成像区域体征提取，并进行语义分割和实例分割，提取只有待检工件的图像信息；
7)对提取的待检工件的图像信息再次进行5*5分割处理，提取图像的灰度信息，建立图像的阈值分布概率，针对分割图像建立判定阈值矩阵，针对每个分割图像分别进行缺陷判定；能够针对每个工件的外曲面附着荧光材料的不同，个性化的处理每个工件的判定标准，使装置达到自适应的能力。
8)防止分割图像的漏检，改变分割的起始像素位置，重复步骤7),进行缺陷判定；
9)结合缺陷在二维图像中的位置信息，标注该缺陷在三维图像中的坐标位置，并进行标注。
双目相机组的两个相机每次测量前自动采集测试底座的标定标志的图像信息完成相机的标定。
在喷洒荧光检测混合液时，固定工件的两侧电机带动工件匀速转动，保证工件表面的附着的荧光粉均匀性。
双目相机对喷洒荧光检测混合液后的工件表面进行图像预采集，自动识别工件表面的附着的荧光粉末的均匀性进行判别，对不符合识别要求的工件进行二次喷洒。
对达到识别要求的工件进行图像采集，读取工件转动的运动参数，对采集到图像进行融合，完成对被工件表面的三位重构，得到被检测工件外曲面的三维立体图。
对采集的图像进行分割，得到区域均匀度的均值阈值，把各个图像的阈值建立本次测量的缺陷判断阈值矩阵。
对三维图像信息进行缺陷检测，并标注缺陷位置。
本装置能够重构被检测工件的外曲面尺寸规格信息，待检工件的内外部缺陷并能标注缺陷位置。

Claims (5)

1.一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，其特征在于包括带旋转电机的工件固定底座和荧光检测混合液收集器，所述带旋转电机的工件固定底座位于荧光检测混合液收集器内，所述带旋转电机的工件固定底座上固定有待检测工件，所述荧光检测混合液收集器的四周设有相机标定标志，所述待检测工件上方设有第一检测相机和第二检测相机，所述第一检测相机和第二检测相机分别连接在嵌入式处理主机上。
2.根据权利要求1所述的一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，其特征在于所述待检测工件和第一检测相机和第二检测相机之间设有防溅射保护隔离装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，其特征在于所述相机标定标志设有6个。
4.根据权利要求3所述的一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，其特征在于所述嵌入式处理主机连接有监视器。
5.根据权利要求3所述的一种基于双目图像融合技术的磁粉探伤检测装置，其特征在于所述嵌入式处理主机运行以下处理步骤：
1)装载待检测工件，检测待检测工件是否夹紧；
2)加载防溅射保护隔离装置；
3)匀速转动待检工件，并在待检工件表面喷洒荧光检测混合液；
4)待检工件表面均匀附着荧光粉末后，移除防溅射保护隔离装置，第一检测相机和第二检测相机对待检工件进行拍照，待检工件转动六十度后，继续拍照并在照片信息中记录此时工件的旋转的位置信息，直至待检工件转动2圈；
5)嵌入式处理主机对拍照的旋转的位置信息进行提取，将提取的图像信息进行融合，重构待检工件的外曲面的三维立体图；
6)对重构的待检工件的外曲面的三维立体图降维成二维展开图，进行普通分割后进行工件成像区域体征提取，并进行语义分割和实例分割，提取只有待检工件的图像信息；
7)对提取的待检工件的图像信息再次进行5*5分割处理，提取图像的灰度信息，建立图像的阈值分布概率，针对分割图像建立判定阈值矩阵，针对每个分割图像分别进行缺陷判定；
8)防止分割图像的漏检，改变分割的起始像素位置，重复步骤7),进行缺陷判定；
9)结合缺陷在二维图像中的位置信息，标注该缺陷在三维图像中的坐标位置，并进行标注。
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