[發(fā)明專利]一種試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610017554.1
• 申請(qǐng)日: 2016-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN105510124A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王玉增;曹若蘭;董曉曉;王華峰;仲?gòu)?qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/06
• 分類號(hào): G01N3/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

拉伸試樣斷后伸長(zhǎng)率的測(cè)量是一件較為繁瑣和細(xì)致的工作，傳統(tǒng)的方法是將斷后的拉伸 試樣進(jìn)行人工拼接，采用卡尺等測(cè)量工具測(cè)量?jī)蓚€(gè)標(biāo)距線之間的距離。而人為拼接對(duì)測(cè)量結(jié) 果的準(zhǔn)確性影響加大，并且工作效率低。

為了解決傳統(tǒng)的方法所帶來(lái)的諸多缺點(diǎn)，同時(shí)避免試驗(yàn)人員由于肉眼的疲勞以及工作的 認(rèn)真態(tài)度對(duì)測(cè)量結(jié)果影響，設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)迫在眉睫。隨著機(jī)器視覺的快速發(fā)展， 對(duì)拉伸試樣進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越成為可能。雖然市場(chǎng)上試樣斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量 系統(tǒng)多重多樣，但是由于精度較低，受工作環(huán)境影響較大等缺點(diǎn)而達(dá)不到市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其 方法。該方法對(duì)試件標(biāo)志線采用編碼的方式進(jìn)行識(shí)別，能夠避免處理圖像時(shí)夾持裝置的干擾， 進(jìn)一步提高試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率的準(zhǔn)確性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，包括：

試驗(yàn)臺(tái)，所述試驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置有上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)的夾持裝置，所述夾持裝置與驅(qū)動(dòng)裝置相連， 所述夾持裝置包括上夾持裝置和下夾持裝置，所述上夾持裝置和下夾持裝置分別用于夾持試 件的上端和下端，所述試驗(yàn)臺(tái)上還設(shè)有擋板；

所述拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)還包括圖像采集裝置，所述圖像采集裝置將獲取 的試件圖像信息傳送至中央處理器進(jìn)行處理，最終測(cè)量出試件的拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率。

所述中央處理器還與顯示裝置相連。

所述試驗(yàn)臺(tái)的底端設(shè)置有萬(wàn)向輪。

所述圖像采集裝置設(shè)置于上夾持裝置和下夾持裝置的中心線上。

一種基于試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，包括：

步驟(1)：準(zhǔn)備階段；

在試件的上端和下端均設(shè)置標(biāo)志線以及預(yù)設(shè)編碼圖像，分別用上夾持裝置進(jìn)行夾持試件 的上端以及下夾持裝置進(jìn)行夾持試件的下端；

步驟(2)：圖像獲取階段；

采集包含上端標(biāo)志線及預(yù)設(shè)編碼圖像和下端標(biāo)志線及預(yù)設(shè)編碼圖像的試件斷前圖像；一 段時(shí)間后，在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，上夾持裝置向上運(yùn)動(dòng)，下夾持裝置向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行拉伸試件； 當(dāng)試件斷裂后，采集包含上端標(biāo)志線及預(yù)設(shè)編碼圖像和下端標(biāo)志線及預(yù)設(shè)編碼圖像的試件斷 后圖像；

步驟(3)：圖像處理階段；

根據(jù)試件斷前圖像以及試件斷后圖像中預(yù)設(shè)編碼圖像的幾何特征以及對(duì)預(yù)設(shè)編碼圖像的 解碼處理，分別得到試件斷前上端和下端標(biāo)志線間距以及試件斷后上端和下端標(biāo)志線間距； 提取試件斷后圖像中試件斷口處相對(duì)應(yīng)的上邊界線和下邊界線，求取上邊界線和下邊界線的 最大距離，進(jìn)而獲取試件拉伸試驗(yàn)斷后伸長(zhǎng)率。

所述步驟(1)中的標(biāo)志線為直線標(biāo)志線，所述直線標(biāo)志線采用消光絨材料制作而成。

所述步驟(1)中，若試件表面反光，則將試件表面進(jìn)行涂設(shè)油漆處理。

所述步驟(3)中獲取試件斷前上端和下端標(biāo)志線間距的過(guò)程為：

步驟(3.1.1)：對(duì)試件斷前圖像進(jìn)行灰度及去噪處理，并根據(jù)預(yù)設(shè)編碼圖像的幾何特征， 對(duì)去噪后的試件斷前圖像進(jìn)行解碼處理，獲取兩組解碼后的特征點(diǎn)；

步驟(3.1.2)：對(duì)兩組解碼后的特征點(diǎn)分別進(jìn)行相同的直線或曲線擬合，根據(jù)預(yù)設(shè)編碼圖 像的幾何特征以及預(yù)設(shè)編碼與標(biāo)志線的位置關(guān)系，最終識(shí)別試件斷前標(biāo)志線的位置，得到試 件斷前上端標(biāo)志線和下端標(biāo)志線間距。

所述步驟(3)中獲取試件斷后上端和下端標(biāo)志線間距的過(guò)程為：

步驟(3.2.1)：對(duì)試件斷后圖像進(jìn)行灰度及去噪處理，并根據(jù)預(yù)設(shè)編碼圖像的幾何特征， 對(duì)去噪后的試件斷后圖像進(jìn)行解碼處理，獲取兩組解碼后的特征點(diǎn)；

步驟(3.2.2)：對(duì)兩組解碼后的特征點(diǎn)分別進(jìn)行相同的直線或曲線擬合，根據(jù)預(yù)設(shè)編碼圖 像的幾何特征以及預(yù)設(shè)編碼與標(biāo)志線的位置關(guān)系，最終識(shí)別試件斷后標(biāo)志線的位置，得到試 件斷后上端標(biāo)志線和下端標(biāo)志線間距。

所述步驟(3)中，求取試件斷口間距的過(guò)程為：

步驟(3.3.1)：搜索試件斷口處上邊界線和下邊界線的所有拐點(diǎn)，求取試件最左邊拐點(diǎn)的 橫坐標(biāo)以及試件最右邊拐點(diǎn)的橫坐標(biāo)；