[發(fā)明專利]一種基于壓力容器表面焊縫表面輪廓曲線的參數(shù)檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011031080.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112465851B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉桂雄;廖普
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06T7/181
• 分類號: G06T7/181;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 王澤云

本發(fā)明公開了一種基于壓力容器表面焊縫表面輪廓曲線的參數(shù)檢測方法，包括：以壓力容器焊縫表面輪廓點(diǎn)集生成焊縫表面輪廓曲線圖像；構(gòu)建以焊縫表面輪廓曲線圖像為輸入，網(wǎng)絡(luò)輸出為坐標(biāo)位置信息深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；以手動標(biāo)記圖像參數(shù)特征點(diǎn)的焊縫表面輪廓曲線圖像為訓(xùn)練集，對深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；將待檢測焊縫輪廓曲線圖像輸入訓(xùn)練完成的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)輸出參數(shù)特征點(diǎn)坐標(biāo)位置；依據(jù)焊縫參數(shù)定義，計算參數(shù)特征點(diǎn)坐標(biāo)信息為計算指標(biāo)，計算參數(shù)數(shù)值。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了基于機(jī)器視覺的壓力容器焊縫表面參數(shù)的自動化檢測，對壓力容器定期檢查等工作起到重要的基礎(chǔ)性作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模式識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于壓力容器表面焊縫表面輪廓曲線的參數(shù)檢測方法。

背景技術(shù)

壓力容器焊縫尺寸能反映應(yīng)力集中程度，其表面參數(shù)檢測是壓力容器安全運(yùn)行的重要保障。

常見的壓力容器焊縫表面參數(shù)檢測方法基于尺規(guī)的焊縫表面參數(shù)檢測方法、基于視覺的焊縫表面參數(shù)檢測方法?；诔咭?guī)的焊縫表面參數(shù)檢測方法如專利CN208860222U、CN201921452040.4等，設(shè)計特定形狀的尺規(guī)與壓力容器表面接觸，通過尺規(guī)刻度讀取焊縫參數(shù)信息，該方法操作簡單、直接，但其接觸式測量法流程較為繁瑣，對焊縫表面存在破壞性，測量效率較低?；谝曈X的焊縫表面參數(shù)檢測方法如專利CN109239081A等，通過采集焊縫表面圖像，并經(jīng)過圖像閾值分割、濾噪處理等圖像操作，以圖像特征點(diǎn)的形式計算焊縫參數(shù)，該方法為非接觸式測量，但其參數(shù)特征點(diǎn)提取算法適用性較差。

上述具體專利對比文件和相關(guān)文獻(xiàn)為：

1)、“一種焊縫檢驗尺”，專利號CN208860222U。該實(shí)用新型提供一種焊縫檢驗尺，屬于檢驗設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，包括主尺，主尺的一面滑移連接有高度尺和咬邊深度尺。該實(shí)用新型能測量一定規(guī)格范圍內(nèi)不同尺寸的焊縫表面余高、寬度、咬邊深度。但該實(shí)用新型不能測量參數(shù)錯邊量。

2)、“數(shù)顯焊縫檢測尺”，專利號CN201921452040.4。該實(shí)用新型提供了一種數(shù)顯焊縫檢測尺，屬于測量器具領(lǐng)域，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對焊縫寬度、高度、凹陷以及焊縫咬邊深度進(jìn)行測量的數(shù)顯焊縫檢測尺，包括卡尺本體，卡尺本體上設(shè)置有卡尺和尺寸顯示裝置。該裝置避免了人為讀數(shù)的誤差，可減少檢測工具數(shù)量，但其測量原理與上述焊縫尺一致，可能劃傷被檢測壓力容器。

3)、“基于結(jié)構(gòu)光與視覺成像的焊縫質(zhì)量參數(shù)檢測方法”，專利號CN109239081A。該發(fā)明涉及一種基于結(jié)構(gòu)光與視覺成像的焊縫質(zhì)量參數(shù)檢測方法，包括：激光器關(guān)閉情況下，工業(yè)相機(jī)拍攝焊縫圖像，激光器打開情況下，工業(yè)相機(jī)拍攝包含激光線焊縫圖像，分別對兩張焊縫圖像進(jìn)行預(yù)處理，最后采用曲線極值法確定參數(shù)特征點(diǎn)，曲線極值法適用性較低。

4)、上海大學(xué)機(jī)電工程與自動化學(xué)院的田應(yīng)仲在2019年發(fā)表的論文《基于視覺傳感器的焊縫寬度檢測方法》，該文章通過工業(yè)相機(jī)在指定區(qū)域拍攝焊縫圖像。依據(jù)焊縫與工件有不同的灰度值，設(shè)定ROI，依次進(jìn)行圖像灰度化、中值濾波、自適應(yīng)閾值分割等算法將焊縫圖像二值化，然后通過序列搜尋的方法得到焊縫的寬度。該方法只適用于參數(shù)寬度測量，并不能測量焊縫其它參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于壓力容器表面焊縫表面輪廓曲線的參數(shù)檢測方法。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于壓力容器表面焊縫表面輪廓曲線的參數(shù)檢測方法，包括：

A以壓力容器焊縫表面輪廓點(diǎn)集生成焊縫表面輪廓曲線圖像；

B構(gòu)建以焊縫表面輪廓曲線圖像為輸入，網(wǎng)絡(luò)輸出為坐標(biāo)位置信息深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

C以手動標(biāo)記圖像參數(shù)特征點(diǎn)的焊縫表面輪廓曲線圖像為訓(xùn)練集，對深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；