Page 56 - 无损检测2022年第九期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202209005

基于图像识别的管材尺寸特征参数采集与

检测系统

陈 烨 ,卞光辉 ,杨 平 ,于利鹏 ,王传洋 1

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( 1. 苏州大学 机电工程学院,苏州 215137 ; 2. 苏州东泽物联科技有限公司,苏州 215000 )
摘 要:为了能够快速检测管材的外径与壁厚, 设计了一种基于图像识别的采集与检测系统,

其主要包括机械结构部分、 图像采集部分和图像处理部分。该系统能够夹取管材并进行管材截面
的拍摄, 将拍摄到的图像发送至计算机端, 实现对被测管材管径与壁厚的快速检测。图像识别系统
使用 Cann y 边缘检测与轮廓特征提取算法进行管材轮廓识别, 并通过图像比例尺计算出管材的尺
寸特征参数( 管径与壁厚), 最后分别选取不同管径、 壁厚和工艺制备方法成形的管材进行试验验
证。结果表明该系统具有较高的可靠性与准确性。
关键词:计量学; 图像识别; 图像采集; 结构设计

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 09-0022-06

Pi p esizecharacteristic p arametercollectionanddetections y stembasedonima g ereco g nition
,

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CHENYe , BIANGuan g hui , YANGPin g YULi p en g 2 , WANGChuan y an g 1

( 1.MechanicalandElectricalEn g ineerin gColle g e , Soochow Universit y , Suzhou215137 , China ;

2.SuzhouDon g zeIOTTechnolo gyCo. , Ltd. , Suzhou215000 , China )

Abstract : Inordertoq uickl ydetecttheouterdiameterandwallthicknessofp i p es , acollectionanddetection

s y stembasedonima g ereco g nitionwasdesi g nedinthisp a p er , whichmainl y includedamechanicalstructurep art ,

anima g eac q uisitionp artandanima g e p rocessin gp art.Thes y stemcanclam p andshootthecross-sectionof p i p es ,

andsendtheca p turedima g etothePCto q uickl y detectthe p i p ediameterandwallthicknessofthetestedp i p e.The

ima g ereco g nitions y stemthenusesCann y ed g edetectionandcontourfeatureextractional g orithmforidentif y in g the

p i p econtour , andcalculatethep i p ediameterandwallthicknessusin gscaleoftheima g e.Finall y , ex p erimentsof

p i p eswithdifferentdiameter , wallthicknessandp rocessmethodswereconducted.Theresultsverifiedthehi g h

reliabilit yandaccurac yofthep ro p oseds y stem.

Ke ywords : metrolo gy ; ima g ereco g nition ; ima g eac q uisition ; structuredesi g n
管材是一种广泛用于航空航天、 船舶、 车辆等行 管材的检测方式主要包括手工检测、 X 射线和
业的常见材料 [ 1 ] 。金属管回弹是影响管件加工精度 超声波成像检测、 三维光学测量等。目前广泛使用
的一个主要因素。提高管材成型精度的一个有效方 的手工检测为使用游标卡尺等检具对管材的外径、
法是预测回弹, 进行回弹量补偿, 进而保证管材的一 壁厚进行测量, 但是对于大尺寸或者极小尺寸的管
次成型 [ 2 ] 。因此准确检测管材的关键尺寸对于工艺 材, 该方法却难以进行操作, 且人工检测成本高, 检
调整和回弹量预测十分重要。 测耗时, 不稳定性强, 同时检具检测属于接触式检
测, 容易划伤管材表面, 因此发展机器检测对于提高
收稿日期: 2022-03-09 [ 3 ]
生产的自动化至关重要。 KIAPASHA 等 利用数
基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 52075354 )
字 X 射线照相技术及图像处理技术来检测管道壁
作者简介: 陈 烨( 1996- ), 男, 硕士研究生, 研究方向为工业物
厚的腐蚀情况, 在进行图像处理时, 采用了 3 种不同
联网、 管材回弹量预测
的处理方式来提高图像质量, 使管道壁厚和腐蚀的
通信作者: 王传洋, c y wan g @suda.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 9 期
无损检测