焊缝缺陷图像特征提取的研究

由于焊缝缺陷图像存在噪声多、对比度不高、图像边缘模糊等缺点,从而影响到焊缝缺陷区域特征的提取,不利于焊缝缺陷的分类和识别。文中针对焊缝缺陷图像的复杂性,提出了一种有效提取焊缝缺陷区域特征的方法。首先对焊缝图像进行图像预处理、图像分割、缺陷图像背景去除,提取到焊缝缺陷区域;然后采用8连通区域标记的方法对处理之后的二值化缺陷图像进行标记;最后对每一个标记后的缺陷区域的周长、面积、圆形度等几何参数进行提取。试验结果表明,这种图像处理的方法能较准确地提取出焊缝缺陷图像的特征,具有良好的适应性与实用性。     

管屏拼焊焊缝表面缺陷的激光视觉检测方法

针对管屏多道焊缝表面缺陷存在焊缝定位困难、计算量过大的问题,文中提出一种管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方法,建立基于激光视觉的管屏焊缝检测系统,并基于激光视觉相机拍摄管屏图像。分析管屏特征并结合形态学操作定位焊缝,使用高维多项式拟合解决焊缝缺陷快速检测问题,实现了对管屏拼焊表面缺陷的快速检测。结果表明,该检测方案能识别的最小缺陷为1 mm2,检测速度为0.438 m/s,提升了管屏焊缝表面缺陷的检测效率,解决了曲面焊缝定位难、数据量大的难题,实现快速对大量焊缝轮廓进行检测,并符合应用要求。 创新点： (1)提出了一种管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方案,提升管屏焊缝表面缺陷检测效率。 (2)提出了基于高阶曲面的焊缝缺陷检测方法,实现快速对大量焊缝轮廓进行检测。 (3)管屏拼焊焊缝表面缺陷激光视觉检测方法经过数据集验证,效率和精度均满足应用要求。     

基于Curvelet变换的机器视觉系统在焊缝缺陷检测中的应用

焊缝缺陷检测对于焊接结构件的可靠性具有重要意义。使用机器视觉系统替代人工检测,不但节省劳动力,而且检测精度更高。由于焊缝缺陷图像常存在噪声、对比度不强的现象,以及焊缝缺陷形态具有多样性的特征,使得焊缝缺陷难以准确检测出来,容易造成漏检或误检。使用各向异性的Curvelet变换技术,处理焊缝缺陷图像后,焊缝缺陷边缘更清晰。根据Curvelet系数的特征,对不同尺度层分别计算自适应阈值的值,再使用该阈值根据半软阈值函数的方法对Curvelet系数进行处理,经Curvelet反变换后图像能够保存边缘细节的同时,滤除焊缝缺陷图像中的噪声,使焊缝缺陷边缘十分清晰,从而提高焊缝缺陷的检测精度。     

X80管线钢环焊缝力学性能及焊接缺陷分析

在X80管线钢环焊缝缺陷定期排查过程中,发现某处X80管道环焊缝存在多处缺陷.为了进一步确认缺陷类型并分析其产生原因,对环焊缝缺陷部位进行了解剖分析,并对环焊缝正常部位和缺陷部位的力学性能进行了检测.结果 表明:该环焊缝0点钟位置的冲击韧性不满足标准要求,其他位置的力学性能满足标准要求;该环焊缝1:30时钟位置存在坡口...     

基于X射线数字化图像处理的双面焊焊缝缺陷检测

对双面焊焊缝的缺陷自动检测,提出了对焊缝重叠区边缘区与非边缘区分别进行处理、非细长缺陷与细长缺陷分别进行处理的思路.在逐列灰度波形分析检出焊缝外边缘和两焊缝重叠区边缘的基础上,对于非细长缺陷,采用大模版中值与均值滤波相结合模拟背景,然后对消除背景后图像采用分区域阈值检出焊缝缺陷,对于细长缺陷,提出了基于逐列自适应二值化和改进霍夫变换的缺陷分割算法.结果表明,所提出的方法能够在有效地避免两焊缝重叠区边缘处误检的同时,检出微弱线缺陷.     

基于机器视觉的焊缝表面下塌缺陷实时检测系统

针对工件焊缝表面下塌缺陷检测精度低、效率低的问题,设计了一种基于机器视觉的焊缝表面下塌缺陷检测系统,代替人工检测。利用QT5.9开发软件界面,通过配置CCD相机与辅助光源对焊缝图像进行实时采集,并提出了针对焊缝表面下塌缺陷增强、分割、提取、识别的组合算法。使用改进的GrabCut算法解决了焊缝下塌缺陷与背景分割的难题,实现了对焊缝下塌缺陷的快速精确识别。试验结果表明,系统测量精度为0.02 mm~2,可以对焊缝表面下塌缺陷实现实时、精准、稳定的检测识别。     

小径管X射线焊缝图像缺陷识别算法

针对小径管X射线焊缝图像缺陷检测精确率低的现状,通过对图像进行特征分析并结合稀疏字典学习,提出一种基于图像分割的小径管焊缝图像缺陷检测算法.首先,对小径管焊缝图像进行两步图像分割获得感兴趣区域;其次,提取焊缝缺陷,得到缺陷疑似局部图像;最后,提出以不同类型原子间相关性最小为目标的小径管焊缝缺陷字典矩阵数学模型并使用K-SVD算法进行求解,利用该字典矩阵实现圆形缺陷、线形缺陷和噪声的分类鉴别.为提高系统实时性,使用并行编程对图像分割算法进行加速.结果表明,改进后缺陷字典矩阵对圆形缺陷识别成功率为0.974,线形缺陷识别成功率为0.967,且具有较快的识别速度,实现了小径管焊缝图像缺陷的有效识别.     

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声波无损检测

分析了2219铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷特征,研究了2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝缺陷相控阵超声波检测技术的原理和特点,采用相控阵超声波检测方法对典型的搅拌摩擦焊焊缝缺陷进行了检测,并通过金相剖切结果对检测结果进行了验证和对比分析。结果表明,针对搅拌摩擦焊焊缝缺陷的特点,相控阵超声波无损检测技术对缺陷的检出能力强,对搅拌摩擦焊焊缝的根部弱结合等面积型缺陷和孔洞等体积型缺陷都有较好的检测能力,是一种行之有效的搅拌摩擦焊焊缝缺陷检测方法。     

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝相控阵超声波无损检测北大核心

分析了2219铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷特征,研究了2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝缺陷相控阵超声波检测技术的原理和特点,采用相控阵超声波检测方法对典型的搅拌摩擦焊焊缝缺陷进行了检测,并通过金相剖切结果对检测结果进行了验证和对比分析。结果表明,针对搅拌摩擦焊焊缝缺陷的特点,相控阵超声波无损检测技术对缺陷的检出能力强,对搅拌摩擦焊焊缝的根部弱结合等面积型缺陷和孔洞等体积型缺陷都有较好的检测能力,是一种行之有效的搅拌摩擦焊焊缝缺陷检测方法。     

储罐角焊缝裂纹漏磁检测有限元分析

针对石油石化行业中的储罐角焊缝不易检测的特点,使用漏磁检测技术对储罐角焊缝裂纹进行检测。应用有限元软件建立了角焊缝裂纹缺陷的分析模型,得到了角焊缝裂纹缺陷漏磁场的空间分布,提取出了角焊缝裂纹缺陷的漏磁信号,分析了角焊缝裂纹缺陷影响漏磁信号的因素;在此基础上对储罐角焊缝裂纹缺陷进行了漏磁检测试验,对得到的漏磁信号进行分析,分析结果与有限元分析提取的漏磁信号结果相符,证明了所建立的检测系统的可行性与有效性。     

焊缝缺陷磁光成像模糊聚类识别方法

以激光焊接高强钢(HSS)为对象,研究基于法拉第磁旋光效应的焊缝缺陷磁光成像检测方法. 通过施加交变磁场改变焊缝处磁感应大小,利用磁光传感器获取焊缝缺陷磁光图像,选定特定区域提取灰度共生矩阵(GLCM)特征,并进行分析. 为准确识别和分类焊缝缺陷类型,建立焊缝缺陷模糊聚类识别模型. 通过调整模糊C-均值聚类(FCM)的模糊指数、输入特征值数量以及焊缝缺陷样本得到不同计算结果并进行对比,分析焊缝缺陷的识别效果. 结果表明,模糊C-均值聚类磁光成像方法对裂纹、未熔透及凹坑等焊缝缺陷和同一种焊缝缺陷的不同表现形式都有较好的识别效果.     

储罐大角焊缝漏磁场仿真模拟与分析

由于石油石化行业储罐大角焊缝处于特殊位置并且容易产生缺陷,对大角焊缝的检测并没有太有效的方法。用漏磁检测方法对大角焊缝进行检测,利用有限元方法建立大角焊缝模型,分别模拟罐壁板左侧是否余出水平钢板、大角焊缝处有无缺陷以及缺陷存在于焊趾处和角焊缝热影响区时,得到漏磁场相关对比曲线,并对其进行分析得出结论。     

我国在用球罐缺陷情况的初步分析

本文对我国发生事故的球罐及各系统较典型的200台球罐,通过检测所发现的缺陷及造成球罐内外表面宏观及几何缺陷、焊缝内部缺陷、焊缝表面缺陷的原因作了初步分析,并对如何提高球罐的质量提出了看法。本文对我国发生事故的球罐及各系统较典型的200台球罐,通过检测所发现的缺陷及造成球罐内外表面宏观及几何缺陷、焊缝内部缺陷、焊缝表面缺陷的原因作了初步分析,并对如何提高球罐的质量提出了看法。     

油气管道环焊缝自动超声检测与射线检测方法对比

针对AUT(自动超声检测)与RT(射线检测)检测管道环焊缝结果不一致的问题,结合AUT与RT检测原理,制作了校准试块及含人工缺陷焊缝,制定了AUT与RT检测管道焊缝试验方案,根据试验方案对人工缺陷焊缝进行了对比检测,在此基础上分析AUT与RT对管道环焊缝缺陷的检出率。结果表明:AUT对全自动焊产生的未熔合缺陷具有很高的检出率;RT检测自动焊环焊缝坡口时,若射线方向与未熔合缺陷方向一致,则检出率最高,但随着射线方向与未熔合缺陷角度的增大,检出率降低,容易漏检。     

基于视频定位的焊缝缺陷超声检测技术

研究了一种基于USB摄像头定位的焊缝缺陷手动超声检测系统,通过USB摄像头实时获得超声波探头相对于焊缝的平面二维位置,结合探头传感的焊缝缺陷深度信息,以三维投影成像方法表征缺陷三维信息,进而直观的对焊缝缺陷进行定位定性定量综合分析诊断,适用于在役焊接结构的现场检测.利用该系统对裂纹实际焊接缺陷进行了超声波无损检测.结果表明,采用该方法可以方便快捷,且较直观的给出焊缝缺陷的位置、大小、分布等特征,有助于对不同类焊接缺陷的定性识别.     

不锈钢薄板激光焊焊缝缺陷检测与识别

不锈钢薄板激光焊焊缝成形尺寸细微,焊接速度快、节拍快,人工进行焊缝缺陷检测已不适合,因此焊缝缺陷检测的自动化是必然趋势。构建了一套激光焊焊缝数字成像(DR)检测系统,并在DR检测图像的基础上研究了焊缝缺陷的自动检测与识别算法。首先设计焊缝和焊接缺陷检测系统,可靠地将焊缝和焊接缺陷从工件背景中分割出来,基于此又设计了焊接缺陷特征提取算法和缺陷类型识别算法,通过二叉树和逻辑回归分类可以将激光焊焊缝中的常见缺陷识别出来,识别正确率达到了工程化水平。     

奥氏体不锈钢焊缝的二维距离-波幅曲线检测方法

为准确定量奥氏体不锈钢焊缝缺陷,制作了人工缺陷试块,测定了各人工缺陷反射回波,通过分析焊缝形貌,选取合适步进插值,制成二维距离一波幅曲线,以此对焊缝的实际检测回波进行修正并定量缺陷。     

基于Faster-RCNN的船舶焊缝X射线缺陷图像检测技术应用

将目标检测网络Faster-RCNN应用在船舶焊缝X射线缺陷图像检测中,探讨了Faster-RCNN在X射线焊缝缺陷检测中的效果。针对船舶工业中的X射线焊缝图像,首先采用CLAHE方法对焊缝X射线图像进行预处理,并将焊缝中存在的气孔、裂纹、未熔合等5种具有典型特征的缺陷作为识别目标进行标注并对数据进行增强。在目标识别上,采用ResNet-50作为主干网络来减少梯度弥散现象提高模型准确率,并针对焊缝缺陷目标小的特点对RPN网络锚点参数进行改进优化,同时引入FPN网络提取缺陷特征。最后与其他检测算法进行对比,试验结果表明,该数据集在模型上的m_AP值达到96.33%,可以满足X射线焊缝缺陷自动化辅助检测要求。     

大型变压器油箱含缺陷焊缝疲劳寿命研究

开展了变压器油箱含缺陷焊缝的疲劳寿命研究。通过测试某型号500 kV变压器油箱不同位置的振动位移,获得疲劳载荷谱。采用ANSYS Workbench及nCode Design Life软件建立变压器油箱缺陷焊缝的疲劳寿命有限元模型,基于BS7608:2014标准的焊接件S-N曲线,配合雨流计数法、Miner损伤累积理论,分析了不同缺陷尺寸、位置、振动峰峰值对变压器油箱寿命的影响规律,获取了不影响疲劳寿命的缺陷容许值。结果表明,振动峰峰值、缺陷尺寸对油箱焊缝的疲劳寿命影响较大,且振动峰峰值和缺陷尺寸越大,疲劳寿命越短;而缺陷位置对油箱焊缝的疲劳寿命影响较小。当变压器油箱长期处于50μm以上的振动工况下,且焊缝存在大于1 mm的气孔缺陷时,其寿命会低于设计寿命,同时也可能会诱发缺陷焊缝处的裂纹扩展,出现焊缝渗、漏油等现象,应尽量避免。     

焊缝表面缺陷激光扫描三维重构测量

为检测工件焊缝表面缺陷,采用点激光位移传感测距法和数据拟合技术进行焊缝表面缺陷检测试验研究. 首先采集缺陷表面轮廓数据点,利用高斯滤波对原始数据降噪处理. 再对处理后的数据点进行Delaunay三角剖分,使散乱点连接并结合其空间坐标重构出缺陷的三维模型. 结果表明,基于点激光位移传感测距技术及焊缝表面缺陷三维重构方法可以准确判断焊缝成形情况.