[发明专利]一种磁粉焊接探伤的缺陷智能识别检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁粉焊接探伤无损检测系统，特别是一种磁粉焊接探伤的缺陷智能识别检测系统。

背景技术

通过在磁粉焊接探伤系统中引入图像处理技术，对拍摄的工件表面图像进行处理，可以实现缺陷的自动检测识别，实现系统的智能化，避免了人眼观察疲劳等人为因素造成的缺陷误判、漏判，减轻劳动强度，还能保证判别缺陷在数量、尺寸和位置上的一致性，提高检测的准确性和可靠性。

功能完善的缺陷图像识别系统主要由以下部分组成：图像预处理、图像分割、特征提取和缺陷识别。通过对采集的现场图像进行分析，可以通过灰度级变换、图像平滑、边缘锐化等方法对图像进行预处理，以改善原始图像质量，有利于后继处理，对预处理后的图像使用恰当的算法进行分割，并提取有关特征进行缺陷的识别。

然而，工件表面图像的复杂性、裂纹的弱信号性使得这一研究存在诸多难以解决的问题。

针对磁粉焊接探伤缺陷识别系统中存在的这些问题，需要对被焊接探伤工件（本系统中工件为火车车轮）表面图像的表现特征进行进一步的研究，分析缺陷、伪缺陷以及背景在图像中的不同表现特征以及外界环境、工件运动等因素对成像造成的影响，在此基础上研究合适的处理算法，并将算法应用于图像处理模块中，完成磁粉焊接探伤智能识别检测系统的图像处理技术研究，使系统满足在线实时检测识别缺陷的目的，并达到高识别率的要求。其中的关键技术有：工件图像分析技术； 工件表面缺陷及伪缺陷特征分析技术；复杂环境下的工件图像分割技术；工件缺陷的识别技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁粉焊接探伤的缺陷智能识别检测系统，其主要由图像采集模块、处理模块、人机接口模块、显示报警模块以及系统与转台控制系统的通信模块组成。

本发明目的的技术方案为：

一种磁粉焊接探伤的缺陷智能识别检测系统，该检测系统用于铁路车轮的磁粉焊接探伤，进行在线实时检测，包括图像采集模块、图像处理模块、人机接口模块、显示报警模块以及与转台控制系统进行通信的通信模块。

本发明的系统进行检识别测的方法包括以下步骤：

第一次开机运行时，在工件表面贴附标准裂纹试片，通过CCD采集试片图像，观察显示及处理效果，调整CCD参数，包括曝光时间、增益，直到获得满意的效果；

CCD参数调整完成后，下次开机运行就可以采用调整后的参数；

正式进行表面缺陷检测，通过CCD采集工件表面图像，将图像数据存储在Memory1中，留待后继处理和显示使用；

图像处理模块对Memory1中的图像进行处理，将处理结果存储在Memory2中，包括缺陷位置和特征，并将工件表面是否有缺陷的信息传递给参数控制模块；参数控制模块根据图像处理模块的结果控制显示和报警模块，完成最后的显示报警；上述过程完成后，等待下一工件，重复检测步骤。

本发明的图像处理模块的处理过程包括预处理、分割、特征提取、缺陷识别和结果输出的步骤；首先，进行图像分割，分割完成后，在分析裂纹缺陷特征的基础上，提取分割后图像的连通域的特征，把这些特征输入识别模块，完成裂纹缺陷的识别，最后输出识别结果。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

（1）分割算法的改进。基于多重分块极值的分割算法建立在对裂纹缺陷特征的合理假设上，利用了对裂纹缺陷的先验知识，是一种效果很好的分割算法。

（2）对系统工作方式进行改进（采用步进电机）、对算法进行改进（在特征中增加梯度值信息）之后，系统遇到的其它问题，如运动引起的成像模糊、成像区域选择、伪裂纹信号引起虚警等问题，得到了很好的解决。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

四 附图说明

图1 磁粉焊接探伤的缺陷智能识别检测系统框图

图2 系统工作流程图

五  具体实施方式

一种磁粉焊接探伤的缺陷智能识别检测系统用于铁路车轮的磁粉焊接探伤的在线实时检测，主要由图像采集模块、处理模块、人机接口模块、显示报警模块以及系统与转台控制系统的通信模块组成，系统的功能框图如图1所示。