[发明专利]管屏焊缝的检测方法、系统、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种管屏焊缝的检测方法、系统、电子设备及存储介质，检测方法包括：获取待检测管屏的第一高度图；若第一高度图中存在缺失区域则对缺失区域进行差值填补以获取第二高度图；定位第二高度图中的焊缝区域；对于每一像素点，若像素点的位置与对应的标准位置不一致则将像素点作为缺陷像素点；根据缺陷像素点生成焊缝缺陷区域。通过对第一高度图的缺失区域进行插值填补可以得到能够反应形状不规则的真实管屏的高度的第二高度图。通过对第二高度图中的各个像素点的高度进行分析定位焊缝区域以及比较焊缝区域中各个像素点的位置可以得到缺陷像素点，根据所有的缺陷像素点可以生成焊缝缺陷区域，以准确且有效地发现焊缝区域中的焊缝缺陷区域。

技术领域

本发明涉及管屏焊接领域，特别涉及一种管屏焊缝的检测方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

超临界及以上压力锅炉的管屏通过钢管及扁钢焊接，焊接质量对管屏成品性能至关重要。管屏是锅炉的构件，锅炉作为大型压力容器与人们的生活息息相关，而管屏的生产过程相当复杂，如果质量不过关，会给人们的生活带来灾难性后果。

当前的管屏焊缝检测主要为人工目视检测，人工目视检测受人为因素影响，标准难以统一，检测效率和检测精度都难以满足要求。当前机器视觉迅猛发展，管屏生产流程固定，生产线已成规模，基于机器视觉的管屏焊缝检测具有实施基础条件。因此，寻找能够以较高准确率实现焊缝检测，成为了理论研究和实际工程中需要面对的问题。

目前针对焊缝检测的方式，主要有通过处理摄像头获得的二维图像获取焊缝特征的方式来实现焊缝缺陷的识别，如公开号为CN113160132A的专利申请公开了一种焊缝缺陷图像的检测处理方法及系统，主要的检测步骤包括：1)获取焊缝缺陷图像；2)对图像进行预处理；3)计算缺陷区域的面积、周长。

其次，也有基于超声波检测的焊缝缺陷识别方式，通过将超声波检测仪经过焊缝后的时域图像转化为频域图像，从而进行缺陷识别，如公开号为CN113256566A的专利申请公开了一种管道焊缝缺陷识别方法，主要的检测步骤包括：1)采用超声波检测管道焊缝，得到所述管道焊缝的离散数据；2)计算离散数据的相对幅值数据，生成时域图像；3)对时域图像进行离散傅里叶变换，得到频域数据，生成频域图像；4)建立深度学习模型，进行模型训练；5)将频域图像导入训练好的模型中，输出识别结果。

另外，也有基于X射线底片的焊缝缺陷识别方法，如公开号为CN108665452A的专利申请公开了一种管道焊缝底片扫描入库以及焊缝缺陷识别方法及其系统，其原理以及实施方式与上述两种方式相差无几，通过将底片图像导入数据库中进行算法识别，识别缺陷。

此外，也有人针对光学摄像获得图像提出基于图像纹理的焊缝表面缺陷识别方法，通过识别图像的纹理特性来反应焊缝表面的质量好坏，如公开号为CN105938563A的专利申请公开了一种基于图像纹理的焊缝表面缺陷识别方法，具体的检测步骤如：1)采集图像，利用相机拍摄焊缝图像；2)图像前期处理，将真彩色RGB图像转化为灰度图；3)训练样本焊缝表面特征提取；4)创建BP神经网络；5)缺陷检测；6)焊接质量评定。

上述现有算法提供的焊缝缺陷图像识别方式，主要针对平面二维图像识别，这种方式的主要缺陷如下：

对缺陷种类要求苛刻：上述方式只能获得二维图像信息，并且要求被识别缺陷具有与周围环境较为明显的差异，否则在图像处理后无法清晰地得到缺陷区域；

图像质量要求高：通过表面纹理特征判断焊缝缺陷，对于图像的清晰度要求比较苛刻，同时该种识别方式能够识别的焊缝缺陷类型不足，局限较大。

此外利用X射线进行识别，对被检测材料性质(声波吸收性、光吸收性)有一定的要求，对于人的身体健康也有一定的损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中难以高效且精确地对管屏的焊缝进行检测的缺陷，提供一种能够高效且精确地对管屏的焊缝进行检测的管屏焊缝的检测方法、系统、电子设备及存储介质。