[發(fā)明專利]一種機(jī)器視覺皂泡法氣密性檢驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010946720.2
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112268663A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜周曙;侯飛虎;夏宇棟;董勇;李鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01M3/06
• 分類號: G01M3/06
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發(fā)明公開了一種機(jī)器視覺皂泡法氣密性檢驗(yàn)方法。本發(fā)明步驟如下：步驟(1)氣體充注：步驟(2)皂液涂刷：步驟(3)光學(xué)照明：步驟(4)照片拍攝：步驟(5)圖像預(yù)處理：步驟(6)二值化圖像獲取：步驟(7)目標(biāo)數(shù)據(jù)集制作：步驟(8)目標(biāo)圖像檢測：步驟(9)漏點(diǎn)定位：步驟(10)漏點(diǎn)修復(fù)；本發(fā)明利用高像素CCD相機(jī)所采集的圖像，經(jīng)漏點(diǎn)圖像特征辨識，實(shí)現(xiàn)漏點(diǎn)的精確定位和漏率估算，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工氣密性檢驗(yàn)作業(yè)，減少對檢測人員專業(yè)技能要求，防止漏檢和誤檢現(xiàn)象發(fā)生，實(shí)現(xiàn)氣密性檢驗(yàn)的自動化、數(shù)字化和智能化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器視覺用于產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及機(jī)器視覺和深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，提供一種機(jī)器視覺氣密性檢驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

氣密性是換熱器、制冷裝置、壓力容器等眾多有密閉性要求的承壓、真空等設(shè)備能否正常工作的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。現(xiàn)有氣密性檢驗(yàn)方法主要有：差壓法、皂泡法、壓力水檢法、鹵素法、氦質(zhì)譜和氮?dú)浞ǖ龋べ|(zhì)譜檢驗(yàn)等方法能夠達(dá)到很高的漏率測量精度，卻“只知泄漏存在，不知漏點(diǎn)何在”。

皂泡法和壓力水檢法是迄今最傳統(tǒng)、最常用的漏點(diǎn)定位方法，通常做法是：向被檢設(shè)備內(nèi)充入正壓氣體，將一定濃度的肥皂液涂刷在被檢設(shè)備表面或?qū)⒈粰z設(shè)備沉入水箱中，檢驗(yàn)人員用肉眼觀察被檢設(shè)備表面是否有氣泡產(chǎn)生，以此確定漏點(diǎn)位置。若泄壓差足夠、漏點(diǎn)較大，則氣泡生成明顯，漏點(diǎn)一目了然。皂泡法和壓力水檢法簡單易行，安全可靠，能確定漏點(diǎn)所在。

氣泡產(chǎn)生、長大和破裂的過程受漏點(diǎn)大小和壓差等因素制約。若漏點(diǎn)微小，則氣泡生長時間長、尺寸小、形成后容易破裂，人眼很難觀察到。皂泡法檢漏精度與漏點(diǎn)表面特性、皂液濃度、皂液表面張力和環(huán)境的溫度、壓力、相對濕度等復(fù)雜因素有關(guān)。人眼的觀察靈敏度有限、易于疲勞，從而導(dǎo)致漏檢，檢漏質(zhì)量取決于檢驗(yàn)人員的專業(yè)技術(shù)技能。

現(xiàn)有利用機(jī)器視覺檢漏均采用壓力水檢法。其方法是：向被檢對象內(nèi)充入一定正壓力的氣體，將被檢對象沉入水箱；當(dāng)被檢對象存在泄漏時，氣體通過漏點(diǎn)壓出，在水中形成氣泡。其特點(diǎn)如下：

1.氣泡的生成，除了受到大氣壓的影響外，還受到水的靜壓力作用，漏點(diǎn)在同樣的充氣壓力下，氣泡不易生成；

2.氣泡受到水的浮力而上升，只能瞬時停留在漏點(diǎn)表面，容易從漏點(diǎn)脫落，向上運(yùn)動直至氣泡破裂；

3.氣泡在水中時，受水的折射影響，只能觀察到變形的氣泡；

4.水中容易混入雜質(zhì)，使水的渾濁度增加；氣泡在上升的過程中，與雜質(zhì)相互作用，會導(dǎo)致氣泡破裂。

壓力水檢法存在的上述問題，會給機(jī)器視覺辨識氣泡和漏點(diǎn)定位帶來技術(shù)上的困難。

本發(fā)明采用皂泡檢漏法，不需要定制專用水箱。其特點(diǎn)如下：

1.氣泡的生成，除了受到大氣壓的影響外，不存在水的靜壓力影響，漏點(diǎn)在同樣的充氣壓力下，氣泡更容易生成；

2.空氣的比重遠(yuǎn)小于水，被檢對象漏點(diǎn)形成的氣泡，受空氣的浮力可以忽略，氣泡會靜止并附著在被檢對象的漏點(diǎn)表面，并呈現(xiàn)由小到大直至破裂的生長過程；

3.氣泡在空氣中不存在折射率的影響；

4.氣泡在空氣中也不存在渾濁度的影響。

皂泡法具有的上述特點(diǎn)，為機(jī)器視覺辨識氣泡和漏點(diǎn)精確定位創(chuàng)造了比壓力水檢法更優(yōu)越的技術(shù)條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種機(jī)器視覺皂泡法氣密性檢驗(yàn)方法。一種采用皂泡法檢漏技術(shù)和機(jī)器視覺技術(shù)、專用于設(shè)備的氣密性檢驗(yàn)。