[发明专利]一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法

说明书

一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，涉及一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，包括：标定CCD相机工作角度以及工作距离；选取背景光源，进行波纹补偿器打光，突出波纹补偿器波纹管边缘部分；在PC端对波纹补偿器进行高斯滤波平滑处理；应用Sobel算子提取波纹补偿器轮廓边缘；应用Otsu算子对灰度化后的图像进行阈值分割；经孔洞填充处理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；对理想二值化图像进行倾斜校正；计算所需特征点的横纵坐标差的绝对值；利用波纹补偿器工作时，接管部分由于管壁较厚，尺寸是基本不会发生变化，故此将接管尺寸作为参考尺寸计算波纹补偿器轴向整体尺寸以及相邻波纹间的轴向尺寸。解决由于波纹补偿器波纹之间不均匀性程度过大造成工业管道中波纹补偿器损坏的问题。

技术领域

本发明涉及一种管道检测方法，特别是涉及一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法。

背景技术

工业管网在工业生产中处于举足轻重的地位，而波纹补偿器则作为一种补偿元件广泛的应用于工业管道中，用来补偿管道由于各种原因而产生的尺寸变化。而在实际应用中，波纹补偿器出现损坏的情况时有发生，一旦出现上述情况，生产设备就会面临停止运行，也极容易产生一系列的连锁反应，这对设备正常运行和操作人员的生命安全造成了严重威胁。因此，为保证生产体系安全进行，对管道中波纹补偿器的轴向尺寸变化进行检测，显得越来越重要。工业上，传统的波纹补偿器轴向尺寸检测，是由位移传感器来实现的，但是这种方法仅能测得波纹补偿器整体轴向尺寸的变化，而不能测得波纹补偿器相邻波纹之间的轴向尺寸变化，从而不能得知相邻波纹之间承受位移载荷是否均匀，若承受位移载荷不均匀程度性超过一定限度，会使得波纹补偿器发生失稳，造成波纹补偿器的损坏，严重影响生产安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，本发明方法机械视觉技术对管道中波纹补偿器的整体轴向尺寸以及相邻波纹之间的轴向尺寸进行检测，来实时监测波纹补偿器整体轴向尺寸变化以及相邻波纹之间承受位移载荷的均匀性，解决由于波纹补偿器波纹之间不均匀性程度过大造成工业管道中波纹补偿器损坏的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：标定CCD相机工作角度以及工作距离；

步骤2：选取光源，进行波纹补偿器打光；

步骤3：将获取的图像信息上传PC端，应用高斯滤波对图像进行平滑处理，设置标准差；

步骤4：应用Sobel边缘检测算子对高斯滤波之后的图像进行边缘检测，然后对图像进行灰度化处理；

步骤5：应用自适应Otsu算子对图像进行阈值分割；

步骤6：对二值化后的图像进行孔洞填充处理；

步骤7：对二值化图像进行校正，求取边缘特征点；

步骤8：计算所需特征点的横纵坐标差的绝对值；

步骤9：波纹补偿器工作时，接管部分由于管壁较厚，尺寸是不会发生变化的，故此将接管尺寸作为参考尺寸计算波纹补偿器轴向整体尺寸以及相邻波纹间的轴向尺寸。

所述的一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，所述步骤1相机标定距离以及相机标定角度、成像质量应清晰准确，以及解决垂直倾斜问题。

所述的一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，所述步骤3中应设定标准差，以及对图像进行平滑处理、消除噪声，并应保证获取轮廓边缘的真实性。

所述的一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，所述步骤4中应获取图像的真实边缘，以进行边缘特征点获取。

所述的一种管道波纹补偿器轴向尺寸检测方法，所述步骤5中阈值分割，无需设定参数，根据图像信息，自适应计算最佳阈值。