基于图像识别的波纹补偿器轴向尺寸检测方法

• 作者: 李宝志 倪洪启 林思雨 孟宪春
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 图像识别 波纹补偿器 轴向尺寸 边缘检测 边缘特征点
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 设计理论与方法|Design Theory and Method
• 页码范围: 10-19
• 页数: 10页
• 分类号: TH137|TP277|TP751
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2022.00.012

摘要

为了解决传统检测方法只能检测工业管道中波纹补偿器的整体轴向位移,而不能检测其相邻波纹之间轴向位移的问题(相邻波纹之间轴向位移变化不均匀,超出一定限度会导致波纹补偿器损坏),提出了一种基于图像识别的波纹补偿器轴向尺寸检测方法.首先,应用Sobel算子对经高斯滤波平滑处理后的波纹补偿器图像进行边缘检测,最大限度地保留原始图像的边缘特征.然后,对图像进行灰度化、Otsu算法阈值分割处理,经过对图像进行取反、孔洞填充操作之后,得到目标灰度值为1、背景灰度值为0的理想二值化图像.最后,基于波纹补偿器形状的特殊性,对校正后的二值化图像中灰度值为1的部分的上下、左右边缘特征点进行计算,并通过比例关系得到波纹补偿器及其相邻波纹之间的实际尺寸.实验结果表明,所提出的方法能够准确地检测出不同打压程度下波纹补偿器的整体轴向尺寸以及其相邻波纹之间的轴向尺寸.该尺寸检测方法有效地解决了因相邻波纹之间轴向位移变化不均匀而造成的波纹补偿器损坏问题,对于保证波纹补偿器平稳工作及维护生产安全具有重要意义.