基于圖像處理的疲勞裂紋擴(kuò)展長度在線測量方法
本文選題:圖像采集與處理 + 疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn); 參考:《中國機(jī)械工程》2016年07期
【摘要】:為了在金屬疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)中采用直觀、準(zhǔn)確、可靠的方法獲得高精度裂紋長度尺寸,提出了基于圖像處理技術(shù)的疲勞裂紋擴(kuò)展長度在線測量方法。首先,采用大尺寸黑白全幀面陣CCD和微距顯微鏡頭對疲勞裂紋擴(kuò)展過程中的圖像進(jìn)行采集,分析疲勞裂紋的圖像形態(tài)特征,采用亞像素邊緣定位方法對預(yù)制裂紋邊緣進(jìn)行檢測,求出疲勞裂紋起點(diǎn)位置。然后,對裂紋擴(kuò)展區(qū)域進(jìn)行圖像子區(qū)劃分,對圖像子區(qū)采用基于灰度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的自適應(yīng)分割方法進(jìn)行裂紋分割,采用單區(qū)域增長算法進(jìn)行二值化裂紋圖像連接得到裂紋主干。最后,進(jìn)行了系統(tǒng)標(biāo)定和疲勞裂紋長度在線測量試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:本方法測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠,裂紋長度測量精度為0.03mm,滿足裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[Abstract]:In order to obtain high precision crack length size by using intuitive, accurate and reliable method in metal fatigue crack growth test, an on-line measurement method of fatigue crack propagation length based on image processing technique is proposed.Firstly, the large size black and white full-frame array CCD and the micro microscope head are used to collect the image of fatigue crack propagation, and the shape of the fatigue crack image is analyzed. The sub-pixel edge location method is used to detect the precast crack edge.The starting point of fatigue crack is obtained.Then, the crack growth region is divided into image sub-regions, the image sub-region is segmented by adaptive segmentation method based on gray statistical data, and the crack trunk is obtained by using single-region growth algorithm for binary crack image connection.Finally, the system calibration and fatigue crack length online measurement experiments are carried out.The experimental results show that this method has the advantages of high measuring precision, strong anti-interference ability, stable and reliable data, and the accuracy of crack length measurement is 0.03mm, which meets the requirements of the international standard for crack growth test.
【作者單位】: 浙江工業(yè)大學(xué)特種裝備制造與先進(jìn)加工技術(shù)教育部/浙江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國兵器科學(xué)研究院寧波分院;
【分類號】:TP391.41
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,本文編號:1751643
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