[發(fā)明專利]一種基于圖像識別的金屬腐蝕程度的綜合評價方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111133623.2
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113884430A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王琪輝;吳曉迪;劉利;晏致濤;孫毅;曾國明;溫馨;廖春暉;李孟潔;張豐;劉煒
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 黎昌莉

本發(fā)明屬于金屬材料腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像識別的金屬腐蝕程度的綜合評價方法及裝置。所述評價方法包括：分別計算多個時間點(diǎn)的所述金屬的腐蝕圖像的二值化圖像的分形維數(shù)、銹斑總面積、銹斑平均面積、銹斑總面積占比；然后分別擬合多個時間點(diǎn)的分形維數(shù)?時間方程，多個時間點(diǎn)的銹斑總面積?時間方程，多個時間點(diǎn)的銹斑平均面積?時間方程，多個時間點(diǎn)的銹斑總面積占比?時間方程；然后根據(jù)時間點(diǎn)a的分形維數(shù)、銹斑總面積占比綜合評價所述時間點(diǎn)a的金屬腐蝕程度。該方法適用范圍廣，可用于鐵、銅、鋁、鎳、鋅、鈦或其合金腐蝕形態(tài)的綜合評價及腐蝕剩余壽命預(yù)測，而且快速、無損、準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像識別的金屬腐蝕程度的綜合評價方法及裝置。

背景技術(shù)

金屬因其優(yōu)異的性能在建筑橋梁、機(jī)械設(shè)備、石油煉化、冶金電力、航空航天等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。然而，暴露在環(huán)境中的金屬難免發(fā)生不同程度的腐蝕。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年由于腐蝕而造成的金屬損失約占全年金屬總產(chǎn)量的10％，每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)7000-10000億美元。除了浪費(fèi)能源和材料，導(dǎo)致設(shè)備失效等直接損失以外，金屬腐蝕還可進(jìn)一步引發(fā)物料污染和產(chǎn)品質(zhì)量降低、生產(chǎn)中斷、裝置泄露、設(shè)備爆炸以及重大人員傷亡和環(huán)境污染損失，金屬的腐蝕與防護(hù)成為了一個具有重要理論價值和現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。現(xiàn)在以金屬結(jié)構(gòu)為主體的裝配式建筑在各地得到了大力倡導(dǎo)和推行。眾所周知，金屬在含有SO₂、CO₂、NO₂等污染性氣體的潮濕環(huán)境中極易發(fā)生腐蝕破壞，特別是一些酸雨大氣環(huán)境范圍內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)面臨著十分嚴(yán)峻的腐蝕危害。因此，金屬腐蝕狀態(tài)/金屬剩余腐蝕壽命的評估方法也成為了研究的重點(diǎn)。

現(xiàn)有中國專利CN201510012764.7公開一種金屬腐蝕速度檢測方法和檢測裝置，該檢測裝置包括：檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元；檢測單元連接在進(jìn)樣水流入口處，檢測單元包括用管道串聯(lián)在一起的溶解氫測量儀和電子流量計；溶解氫測量儀用來檢測單位時間內(nèi)進(jìn)樣水流中溶解氫分子的含量；電子流量計用來檢測該單位時間內(nèi)進(jìn)樣水流的體積；檢測單元將單位時間內(nèi)測得的溶解氫分子的含量和進(jìn)樣水流的體積傳輸給數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)處理單元接收所述溶解氫測量儀和電子流量計所測得的數(shù)值，并基于所述數(shù)值計算出所述進(jìn)樣水流所流經(jīng)受熱管道的金屬腐蝕速度。該發(fā)明的金屬腐蝕是針對于特定的環(huán)境結(jié)合不同的復(fù)雜參數(shù)進(jìn)行計算的，過程復(fù)雜且針對于特定環(huán)境。

現(xiàn)有中國專利CN201110394177.0公開了一種金屬腐蝕檢測與評定方法，該方法使用真彩共聚焦顯微鏡觀察試樣腐蝕部位的形貌，并對腐蝕微孔的深度進(jìn)行統(tǒng)計性測量；對所采集到的金屬腐蝕形貌信息和腐蝕微孔深度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對金屬的局部腐蝕情況做出評定。該方法只適用于對金屬腐蝕發(fā)展初期的腐蝕狀況進(jìn)行檢測和評定，而且通過微孔深度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析過程比較復(fù)雜。

總之，目前，金屬腐蝕狀態(tài)評估方法常用的有交流阻抗法、極化曲線法、電化學(xué)噪聲法、電阻法等電化學(xué)方法；腐蝕產(chǎn)物評估、失重法、光纖法等物理方法。在金屬腐蝕狀況現(xiàn)場實(shí)時測試時，上述方法存在著操作復(fù)雜、后期處理困難、難以兼容等問題。國內(nèi)外專家建立了基于圖像處理技術(shù)金屬或涂層腐蝕檢測方法，然而，僅憑二值化圖像對金屬的腐蝕程度進(jìn)行評價較為片面。因而，現(xiàn)在迫切需要探究快速、準(zhǔn)確、無損的金屬腐蝕狀態(tài)/金屬剩余腐蝕壽命的評估方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明目的在于提供一種基于圖像識別的金屬腐蝕程度的綜合評價方法，該方法是憑借二值化圖像的分形維數(shù)、銹斑總面積、銹斑平均面積、銹斑總面積占比進(jìn)行綜合評價所述金屬的腐蝕程度，該評價方法快速、準(zhǔn)確。