[發明專利]一種金屬高壓特種管件質量評估方法及系統

有效

• 申請號: 202210918777.0
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN114972353B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 陳長雷
• 申請（專利權）人: 山東匯通工業制造有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T5/00;G06V10/764
• 代理公司: 深圳叁眾知識產權代理事務所(普通合伙) 44434
• 代理人: 董紅娟

本發明涉及機器視覺領域，具體涉及一種金屬高壓特種管件質量評估方法及系統。采集管件表面灰度圖像并進行金字塔上采樣，得到多個采樣圖像；獲取每個采樣圖像中的裂紋邊緣點；獲取每個采樣圖像的總體方向性以及平滑性；將每個采樣圖像中相鄰的裂紋邊緣點進行連接，得到多條缺陷邊緣線，獲取每條缺陷邊緣線中每個裂紋邊緣點的粗度；計算缺陷邊緣線的粗度差異，獲取每個采樣圖像的尖端對比度；獲取管件表面灰度圖像的總體方向性、平滑性以及尖端對比度；獲取管件表面灰度圖像的類別表征值，根據類別表征值確定管件缺陷類別并進行質量評估。本發明通過不同尺度下圖像的裂紋信息進行提取，能夠實現對管件缺陷的準確評估，提高管件生產質量。

技術領域

本發明涉及機器視覺領域，具體涉及一種金屬高壓特種管件質量評估方法及系統。

背景技術

在特種金屬高壓管件的加工制造行業中，鍛造工藝是主要的生產方法，成品管件的韌性、抗疲勞性能、強度等管件性能是重要的性能指標，由于高壓管件特殊的應用領域，如果高壓管件的上述性能不達標，就會直接被判定為殘次品，而在高壓管件的鍛造過程中，裂紋是一種嚴重影響成品管件質量的加工缺陷，若存在這種缺陷，高壓管件的質量就會大打折扣，影響廠商的生產效益。

在管件的完整生產工序中，存在多種裂紋缺陷，這些裂紋缺陷的產生原因不同，最常見的三種裂紋缺陷分別為：淬火裂紋、磨削裂紋以及鍛造裂紋，其中在熱處理過程中產生的裂紋為淬火裂紋，其是由于零件在淬火過程中的加熱或冷卻速度過快導致零件各部分溫度差異大造成的淬裂現象，在熱處理后的磨削加工中產生的磨削裂紋是由于磨削加工工藝控制不當導致零件的磨削過程由大量的磨削熱殘留和表面應力所致，鍛造裂紋是在鍛件高溫鍛造時形成；現有檢測技術一般使用canny邊緣檢測來進行裂紋缺陷的檢測，其可以檢測出裂紋缺陷，但沒有辦法具體區分裂紋缺陷屬于淬火裂紋、磨削裂紋以及鍛造裂紋中的哪一種，同時現有的特征提取手段無法根據尺度信息進行具體分類，導致對管件進行質量評估時結果不夠準確，可能出現誤判，導致存在嚴重缺陷的管件仍被投入使用，或存在輕微缺陷的管件被提前淘汰，因此為了實現更加準確的管件質量評估，就需要在檢測出裂紋缺陷的同時準確區分裂紋缺陷屬于淬火裂紋、磨削裂紋以及鍛造裂紋中的哪一種。

因此，本發明提出了一種能夠區分淬火裂紋、磨削裂紋以及鍛造裂紋的金屬高壓特種管件質量評估方法及系統。

發明內容

本發明提供一種金屬高壓特種管件質量評估方法及系統，以解決現有無法準確區域管件中淬火裂紋、磨削裂紋以及鍛造裂紋的問題，包括：

采集管件表面灰度圖像并進行金字塔上采樣，得到多個采樣圖像；獲取每個采樣圖像中的缺陷像素點；獲取每個采樣圖像的總體方向性；獲取每個采樣圖像的平滑性；將每個采樣圖像中相鄰的缺陷像素點進行連接，得到多條缺陷邊緣線，獲取每條缺陷邊緣線中每個缺陷像素點的粗度；計算缺陷邊緣線的粗度差異，獲取每個采樣圖像的尖端對比度；獲取管件表面灰度圖像的總體方向性、平滑性以及尖端對比度；獲取管件表面灰度圖像的類別表征值，根據類別表征值對管件的缺陷進行評估。

本發明通過對圖像進行金字塔進行上采樣，能夠提取多個尺度圖像中不同的特征并進行分析，從而更好的還原管件原圖像中的每個特征，有利于后續進行缺陷類別判斷的類別表征值的獲取，根據類別表征值可以實現對管材中缺陷類型的準確判斷，能夠對管材裂紋缺陷中的淬火裂紋、磨削裂紋、鍛造裂紋三種裂紋缺陷進行識別分類，對后續裂紋的排除提供了有效的依據，從而實現對管件的質量評估。

本發明采用如下技術方案，一種金屬高壓特種管件質量評估方法，包括：

采集管件表面灰度圖像，并對管件表面灰度圖像進行金字塔上采樣，得到多個采樣圖像。

根據每個采樣圖像中的像素點在高斯混合模型中的概率值獲取每個采樣圖像中的缺陷像素點；對采樣圖像中的缺陷像素點進行篩選，獲取每個采樣圖像中裂紋邊緣點。