隧道施工不良地质跨孔雷达超前探测方法与工程应用

为提升公路隧道施工水平,减少施工期间安全事故的发生,文章研究了跨孔雷达超前探测方法,从三维校正、参数反演、偏移成像等方面分析了跨孔雷达探测数据的处理技术,并以河惠莞高速公路隧道为研究对象,探讨了跨孔雷达在岩性界面、断层、溶洞等不良地质超前探测中的应用,旨在为公路隧道施工提供参考。

基于机器视觉的高速带钢孔洞检测系统

针对宝钢冷轧1420酸轧联合机组带钢孔洞缺陷在线检测需求,结合机组现场条件,自主开发了恶劣危险环境下的高速带钢孔洞检测系统。该系统以机器视觉技术为基础,配置高性能透射式照明光源和高速线扫描CCD图像传感器,能够获得高质量的带钢图像;系统检测软件采用快速高效的目标识别和边缘检测算法,可在30 ms内完成1幅图像的处理计算,实时判定孔洞的存在与否,并将检测结果发送至服务器。系统采用C/S模式作为网络架构,实现检测数据在客户端和服务器之间的可靠传递。系统两年多的上线运行证明:该系统在冷轧机出口十分恶劣的环境条件下,可长期连续工作,准确高效地检出带钢孔洞缺陷,具有卓越的检测性能和良好的稳定性。

蔬菜穴盘苗自动补苗试验台穴孔定位与缺苗检测系统

为了精确获得蔬菜穴盘育苗空穴信息并为自动补苗提供依据,研制了蔬菜穴盘苗自动补苗试验台。利用该试验台获取了苗龄25、35 d的拟南介穴盘苗彩色图像,对彩色图像依次进行灰度化处理、Otsu阈值分割得到幼苗和穴盘二值图;对幼苗二值图进行开运算去除噪声,提取出幼苗特征图像;将穴盘二值图去除幼苗图像并去除噪声获得穴盘特征图像,依据穴盘特征图像分别在行、列上的像素统计峰值、峰宽及穴盘规格化结构,精确确定了穴孔边界;对穴孔内幼苗图像像素统计以判定是否空穴,结果表明:25、35 d拟南芥穴盘苗有苗穴孔与无苗穴孔内像素统计值差异极显著,空穴、有苗穴判断正确率均为100%,为穴盘苗空穴自动补苗提供了精确的幼苗信息与穴孔位置。

基于图像深度信息集的Hough圆检测方法

针对利用视觉引导的工业机器人进行轴孔装配,提出了一种基于图像深度信息集的工件圆孔检测方法,对三轴磁流体密封装置上的轴承孔进行了边缘特征提取和检测实验。首先利用3D相机采集对齐的三轴磁流体密封装置的彩色和深度数据流样本,根据待检测轴承孔所在平面的深度信息提取出该轴承孔在深度图像中的所有像素坐标。然后对彩色图像矩阵进行相应的数据处理,再经霍夫圆变换即可检测出该轴承孔的相关参数信息。实验结果表明,基于图像深度信息集的霍夫圆检测克服了传统霍夫变换无法单独识别特定的圆以及复杂背景下的错检和漏检等缺点,对复杂情况下的工件圆孔识别和检测具有一定的指导意义。

基于线激光扫描和图像处理的基准孔检测技术研究

基于飞机大部件自动化制孔过程的需求,提出了一种基于线激光扫描和图像处理相结合的基准孔检测技术,用于解决机器人制孔前的自动基准检测问题。将线激光测得的三维点云坐标转化为二维灰度图,设计了边缘检测算法提取基准孔在二维图像中的边缘点,并将结果与经典边缘提取方法进行对比论证,再将这些边缘点转换回三维点云中,使用最小二乘法拟合计算出孔径和中心位置。针对边缘提取的坐标转换方法中将Z坐标转换为灰度值在一定程度体现了创新性,且该方法测量精度高,具有一定的应用价值。

喷丝板单孔图像的检测算法

运用计算机图像处理方法检测化纤喷丝板单孔孔径和堵塞.使用二维转台和CCD摄像头采集喷丝板单孔图像,并提出一种新的图像检测算法:先对喷丝孔图像进行傅里叶变换,再采用Sobel算子边缘检测和Sobel算子边缘细化法,依据圆孔几何特征判定喷丝孔是否堵塞,依据其图像所占像素量确定堵塞面积比,并求得未堵塞喷丝孔的直径.实际应用表明,所提算法合理、有效,达到了一定的测量精度。

基于图像处理的焊管焊缝气孔检测

提出对x射线焊缝图像进行图像处理以判断焊缝质量,首先利用Sobel算子结合二值化过程以确定焊缝位置。在明确了焊缝位置后,通过实验发现气孔处图像的灰度值较焊缝的灰度值至少高出5,根据这一气孔的视觉效果,提出一种快速图像处理算法以检测焊缝内是否存在气孔。该算法通过计算焊缝内有无灰度值高出周围像素点灰度值至少5的区域来判断气孔,因此计算速度快,适合于现场实际应用。实际计算表明,所提算法可行、有效。

一种垂钻过程检测与控制器的设计及室内试验

钻探工程中的自动控向垂直钻进技术是目前钻探工程界研究的重点 ,文章简要分析基于单测斜仪和三导向块钻具结构的垂直钻进状态检测与控制方法 ,并给出研制的微机自动控向垂钻系统中的检测控制器的设计和部分试验。测试表明 ,该装置能够完成对井深信号和井斜信号的采集与存储、钻进轨迹控制信号的生成 ,并能实现钻进过程的自动纠斜。

机车底盘销钉故障光电检测程序设计

针对机车在高速运行过程中,制动梁底盘上的销钉可能出现的脱落、松动移位的故障,进行实时监控。采用高速CCD摄像机在机车底盘进行摄像,编写自动检测程序对所摄图像进行处理,达到发现相应故障及时报警的目的。

粘纤用喷丝板堵孔状态自动检测系统

提出了一种粘纤用喷丝板堵孔状态自动检测系统。系统由平行光透射照明喷丝板,经光学系统放大成像至CCD,通过数据采集卡被计算机采集。采用可变步长拉普拉斯聚焦评价函数实现系统的自动聚焦;利用光强调节方法,实现光强的自动选择,最大程度消除了由于衍射所产生的测量误差;利用自主研发的图像处理软件,判断图像上的喷丝孔的形态,对未堵塞喷丝孔测量其直径,对堵塞的喷丝孔求其堵塞面积比,给出判别结果。整个喷丝板检测时间小于10s,系统检测精度高于2μm。适用于化纤企业粘纤用喷丝板堵孔状态的检测。

自动轴孔装配系统的现状与关键技术

为满足未来工业生产对于装配自动化的要求,提高我国工业制造领域自动化装配水平与国际竞争力,机械零件装配实现自动化势在必行。而轴孔装配是机械零件装配中涉及的一个最重要的方面。详细阐述了机械零件自动轴孔装配系统的种类和发展现状,介绍并充分分析了装配系统中所应用的关键技术,并对当前自动轴孔装配系统中存在的缺陷和不足及发展中遇到的瓶颈进行剖析,讨论了两个典型的自动轴孔装配技术的应用实例。在此基础上对机械零件自动轴孔装配系统未来的发展趋势做出展望。

点云模型中孔洞边界曲线多准则提取算法

提取点云模型的孔洞边界曲线是数字几何处理领域的基础技术之一。通过分析点云模型的局部几何属性,提出一种针对点云模型的孔洞自动检测算法。算法首先寻找点云中每个点的邻点并计算点云曲面在该点处的法向,通过综合运用最大角度度量准则、半圆盘度量准则、形状度量准则等,度量相关数据点成为孔洞边界点的概率,再采用搜索最近点的方法对边界点进行连接处理,生成孔洞的边界线。实验表明,该算法运行稳定,鲁棒性好,可检测提取出点云模型上各种孔洞的边界曲线。

基于数字图像处理技术的微小群孔快速检测系统

传统小孔检测方法适用于单个小孔的测量,检测微小群孔时效率低。针对微小群孔快速检测的需求,设计了一种基于数字图像处理技术的微小群孔快速检测系统,提取图像骨架,用模式匹配算法识别群孔,采用最小区域法逐个获取各个小孔的直径与圆度,引入真圆度信息判别各小孔的形状。实验表明:该系统精度满足生产要求,检测效率高,适用于微小群孔的快速检测。

基于圆锥反射微小孔径工件内壁图像检测方法

介绍一种新型的基于圆锥反射镜的内壁图像获取方法,用以检测4～10 mm孔径的内壁图像。在小孔内引入圆锥反射镜作为反射装置;采用工业CCD相机作为图像采集设备,用以获取反射镜上的反射图像;利用数字图像处理技术将圆环形图像变换为矩形展开图。方案简单新颖,具有可行性和实用价值,且获得图像分辨率高,由理论计算可达10μm级别。

基于改进最大类间方差法的靶板重孔检测

传统的自动报靶系统对于连发射击到靶板上的重叠弹孔检测率低,通常基于图像处理的自动报靶系统对重叠弹孔会识别成一个弹孔,漏检率高,为此提出一种基于改进最大类间方差法(Otsu法)的靶板重孔检测方法。采用改进Otsu法的弹孔识别方法将重叠弹孔与背景分割,再用两遍扫描法对分割后的图像进行处理,得到重叠弹孔区域,最后采用最小外接矩形法定位重孔区域的两个弹孔中心。结果表明:与传统霍夫变换相比,所提方法能有效定位重孔的两个弹孔中心和计算出中心坐标;该方法计算复杂度低,在缩短计算时间的同时还提高了弹孔中心定位的精确度,对于重合度不大于88.73%的重孔,弹孔中心测量误差不大于3像素,提高了对靶孔的检测精度。

基于Labview的喷丝板微孔刀具自动检测仪的研究

介绍了喷丝板微孔刀具检测仪的检测原理;对喷丝板微孔刀具检测仪的自动化检测系统进行了研究,该检测系统硬件主要由工业计算机、三轴精密运动平台、运动控制卡、图像采集系统等组成;系统软件采用美国NI公司的Labview作为开发平台,根据喷丝板微孔刀具的特点设计了刀具检测流程,并对软件设计过程中的各种注意事项进行了阐述。结果表明:该检测仪运行可靠、每个参数的检测速度可达10 s,检测微孔直径长度精度可达±1μm,检测角度精度可达±0.5°,有效的解决了喷丝板微孔刀具的自动化检测。

基于机器视觉的微小孔零件尺寸检测研究

基于图像处理技术提出一种非接触式高效且高精度的微小孔零件尺寸测量方式。通过对微小孔零件进行图像采样,依次进行图像灰度化、图像滤波、图像二值化处理和微小孔边缘轮廓提取。采用加权平均值法对图像进行灰度化处理,去除无用部分,减小采集到的原图大小;采用双边滤波去除图像中的噪音点,减小边缘提取时的误差,用最大类间方差法对图像进行二值化处理;采用改进型Canny算子进行图像轮廓提取,再用最小二乘法拟合像素尺寸;通过对标准件进行尺寸标定,进而获得零件测量尺寸。以铝板小孔为实验对象,通过实验对比和分析得到的测量结果误差达到微米级别。该方法具有高效且高精度的特性,具有较高的实用价值。

某炮弹药筒内孔尺寸在线检测系统研究

目的研究炮弹药筒内孔几何尺寸在线自动检测系统。方法根据炮弹药筒内孔几何尺寸的设计要求和加工工艺特点,应用气电测量系统对其进行测量。根据气电测量系统的测量特点设计机械运动结构;设计自动检测系统实现自动上下料、在线测量、数据采集处理和触摸屏监测。以PLC作为自动控制、数据采集和数据处理的核心。针对测量数据的特点提出了一种高效通讯数据处理方法,解决了串行通信数据格式分散、运算困难和数据显示不匹配等问题;运用标准环规对该自动检测系统的重复度、线性度进行了实验研究,并将测量结果准确地显示在触摸屏上。结果该系统的最大测量偏差为4μm,测量数据的离散程度小,系统的重复性精度高;由拟合直线可知系统的线性特性好。结论通过对该在线检测系统的实验研究,保证了其对炮弹药筒的检测效率达到800件/h,且检测精度和运行可靠性高。

中小孔精密数控内圆磨床监控系统的构建与实验研究

针对中小孔精密磨削过程中磨削精度不稳定和磨削效率低的问题,将功率检测技术应用到内圆磨削过程监控中,以中小孔精密数控内圆磨床为硬件平台,应用功率传感器监控砂轮电主轴功率,构建了内圆磨床磨削监控系统。分析了磨削质量和磨削工艺参数、磨削效率和磨削功率,建立了磨削功率和磨削效率以及磨削质量和磨削功率之间的关系;采用功率参考线对磨削过程进行了控制,实现了磨削自动对刀、碰撞保护等功能;利用磨削监控系统进行了磨削实验,得到了磨削功率监控上、下参考线;同时也利用该参考线,进行了磨削工艺参数的优化。研究结果表明,磨削监控系统实现了磨削状态的反馈控制,提高了磨削精度以及磨削过程的自动化程度。

电解加工微小孔误差分析及特征检测研究

针对电解加工微小孔特征检测问题,对影响加工精度的因素、特征检测方法、数字图像处理等问题进行了研究,对电解加工时工作圈长度与径向间隙、孔内电解液体积之间的函数关系进行了归纳,提出了一种基于Matlab数字图像处理技术的微小孔特征检测方法;对电解加工得到的微小孔图片进行了滤波、去噪、边缘检测和特征提取,得到了所加工微小孔圆度、锥度、粗糙度等几何特征参数值,根据检测结果定量评定了加工误差,及时调整了电解加工时的各项参数。研究结果表明:该检测方法设计合理,错检率、漏检率低,检测时间短。