基于图像处理的疲劳裂纹扩展长度在线测量方法

发布时间：2018-04-15 00:12

  本文选题：图像采集与处理 + 疲劳裂纹扩展试验　； 参考：《中国机械工程》2016年07期

【摘要】：为了在金属疲劳裂纹扩展试验中采用直观、准确、可靠的方法获得高精度裂纹长度尺寸,提出了基于图像处理技术的疲劳裂纹扩展长度在线测量方法。首先,采用大尺寸黑白全帧面阵CCD和微距显微镜头对疲劳裂纹扩展过程中的图像进行采集,分析疲劳裂纹的图像形态特征,采用亚像素边缘定位方法对预制裂纹边缘进行检测,求出疲劳裂纹起点位置。然后,对裂纹扩展区域进行图像子区划分,对图像子区采用基于灰度统计数据的自适应分割方法进行裂纹分割,采用单区域增长算法进行二值化裂纹图像连接得到裂纹主干。最后,进行了系统标定和疲劳裂纹长度在线测量试验。试验结果表明:本方法测量精度高、抗干扰能力强、数据稳定可靠,裂纹长度测量精度为0.03mm,满足裂纹扩展试验国际标准的要求。
[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.
【作者单位】： 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室;中国兵器科学研究院宁波分院;
【分类号】：TP391.41

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