[發明專利]葉型孔圖像的輪廓型線提取與分割方法及系統、設備、存儲介質

有效

• 申請號: 202111056336.6
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113781508B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 盛波;皮克松;鄭學著;鄭琪;畢超;郝雪;黃倩
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/136;G06T7/11;G06T7/194;G06T5/00;G06T5/20
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 顏漢華

本發明公開了一種葉型孔圖像的輪廓型線提取與分割方法及系統、設備、存儲介質，所述葉型孔圖像的輪廓型線提取與分割方法通過對葉型孔圖像進行濾波降噪、區域劃分、目標區域確定、像素級邊緣提取、邊緣平滑、兩次輪廓型線分割與合并、輪廓型線提取等步驟，獲取了完整的葉型孔輪廓型線并進一步將其分割為前緣曲線、后緣曲線、葉盆曲線和葉背曲線，為后續的葉型孔輪廓型線參數計算奠定基礎，保證檢測的準確性。其中，通過第一次輪廓型線分割可以將較大直徑的圓弧段有效地分割出來，而通過第二次輪廓型線分割可以將較小直徑的圓弧段分割出來，并且可以細化較大直徑的圓弧段末端，可以實現更加精確的輪廓型線分割，并達到較高的算法效率。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別地，涉及一種葉型孔圖像的輪廓型線提取與分割方法及系統、設備、計算機可讀取的存儲介質。

背景技術

在中小型航空發動機中的靜子安裝環類零件上，沿其圓柱壁面的周向方向均勻分布著多個安裝和固定導流葉片用的葉型孔特征，這些葉型孔在整臺發動機中有數百個之多，而且形狀復雜、規格較多。在發動機的裝配過程中，需要將導流葉片插裝并釬焊到相應的葉型孔中，因而葉型孔的輪廓型線參數就決定了葉片能否插裝到位以及葉片釬焊后的位置和姿態，從而影響到發動機裝配的可行性、一致性和互換性等。

當前，隨著我國航空發動機性能的不斷提升，對于批量葉型孔的輪廓度、位置度和均布度等輪廓型線參數的測量精度和檢測效率提出了越來越高的要求，迫切需要研制出新型、高效的自動化測量設備。近年來，隨著測量技術及相關學科的飛速發展，基于圖像技術的機器視覺測量作為一項高新技術，已經廣泛應用于航空工業的各個領域中。視覺測量是以圖像作為檢測手段，將機器視覺與圖像處理技術應用于幾何特征的測量和定位，不僅具有非接觸式測量方法的優點，還具有成本低、操作簡便、機動靈活和信息豐富等獨特優點，因而被廣泛應用于工業現場，這就為葉型孔特征的高精高效測量及相關設備研發提供了一項技術解決方案和思路。

通常說來，葉型孔的輪廓型線是由四段不同參數和類型的弧線段組成的，即前緣、后緣、葉盆和葉背。其中，前緣和后緣為兩個圓弧或橢圓弧曲線，而葉盆和葉背則為兩條平面自由曲線。在基于機器視覺測量原理并采用背向照明方式采集到被測葉型孔的背向照明圖像后，為了最終解算出和獲取到該葉型孔的輪廓型線參數，從而判斷該葉型孔的加工質量，還需要通過一系列后續的圖像處理過程對葉型孔圖像進行處理，從而提取出完整的葉型孔輪廓型線，并進一步將其分割為前緣曲線、后緣曲線、葉盆曲線和葉背曲線，以便于后續對于各段曲線的分別處理。然而，由于葉型孔輪廓型線的復雜性及非標準性，尚未有有效且可靠的解決方法。

發明內容

本發明提供了一種葉型孔圖像的輪廓型線提取與分割方法及系統、設備、計算機可讀取的存儲介質，以解決現有技術存在的上述缺點。

根據本發明的一個方面，提供一種葉型孔圖像的輪廓型線提取與分割方法，包括以下內容：

對采集到的葉型孔圖像進行濾波降噪處理；

將經過濾波降噪處理后的葉型孔圖像劃分為前景區域和背景區域，前景區域為葉型孔區域；

將前景區域分解為多個互不相連的子區域，并選擇面積最大的子區域作為目標區域，所述目標區域為一個完整的葉型孔；

提取出目標區域的像素級邊緣；

對像素級邊緣進行平滑處理，平滑處理獲得的葉型孔的亞像素級邊緣作為葉型孔的完整輪廓型線；

對葉型孔的完整輪廓型線進行兩次輪廓型線分割和合并，得到由多條圓弧段擬合而成的輪廓型線；

對輪廓型線中的多條圓弧段進行整理和排序，分別提取出前緣曲線、后緣曲線、葉盆曲線和葉背曲線。

進一步地，所述對葉型孔的完整輪廓型線進行兩次輪廓型線分割和合并，得到由多條圓弧段擬合而成的輪廓型線的過程具體包括以下內容：