本文提出了一種基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的表面裂紋檢測(cè)算法。運(yùn)用這種算法能精確的檢測(cè)裂紋的位置、長(zhǎng)度等特征。將這種裂紋檢測(cè)算法運(yùn)用到裂紋自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)以及裂紋擴(kuò)展行為監(jiān)測(cè)中不僅大大降低了勞動(dòng)時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵詞：圖像處理；表面裂紋；特征提取
工業(yè)中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)屬高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，它的多數(shù)零部件均在高溫、高壓的環(huán)境中工作，所受載荷復(fù)雜，使用環(huán)境惡劣，故障頻率高，造成的嚴(yán)重后果不僅危及人、機(jī)安全，而且會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響。在這些故障中，發(fā)動(dòng)機(jī)疲勞裂紋損傷是導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞的主要原因之一。因此，對(duì)有關(guān)構(gòu)件的缺陷、疲勞裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展進(jìn)行檢測(cè)就顯得更加重要。因此有必要尋求一種行之有效的檢測(cè)技術(shù)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)為許多行業(yè)提供了一種強(qiáng)大的工具。它可以實(shí)現(xiàn)以前不能實(shí)現(xiàn)的一些方法。數(shù)字圖像處理就是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的。計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算能力為數(shù)字圖像處理提供了技術(shù)支持，使數(shù)字圖像處理在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控和故障診斷的最有效方法之一。
近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者將數(shù)字圖像處理技術(shù)運(yùn)用到物體表面裂紋檢測(cè)中并取得了較好的效果。如：Priyan Gunatilake設(shè)計(jì)的飛行器表面裂紋檢測(cè)系統(tǒng)[1]；J Pynn設(shè)計(jì)的道路表面裂紋自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)[2]；D.H.Ryu設(shè)計(jì)的疲勞裂紋檢測(cè)系統(tǒng)[3]；Atsushi Ito設(shè)計(jì)的混凝磚表面裂紋提取與測(cè)量系統(tǒng)[4]；Paul W.Fieguth設(shè)計(jì)的地下管道表面裂紋檢測(cè)系統(tǒng)[5]等。
我們模擬了某發(fā)動(dòng)機(jī)二級(jí)渦輪葉片的實(shí)際工作環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行高溫蠕變疲勞實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)攝像頭對(duì)葉片表面裂紋擴(kuò)展行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)裂紋的形成、走向進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了檢測(cè)效率，而且可以觀察和回放零件從起裂到斷裂的全過(guò)程，從而對(duì)研究有關(guān)零部件裂紋的擴(kuò)展機(jī)理以及預(yù)估疲勞壽命都起到了重要的作用。
本文第二節(jié)概述了整個(gè)識(shí)別算法的流程，第三節(jié)詳細(xì)介紹了識(shí)別算法的各個(gè)部分并且給出了效果圖，并在第四節(jié)給出了本文的結(jié)論。