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      一種焊接接頭成形組織特征的測量方法

      文檔序號:6149293閱讀:226來源:國知局
      專利名稱:一種焊接接頭成形組織特征的測量方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及激光焊接技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種焊接接頭成形組織特征的 測量方法,用于評價(jià)焊接質(zhì)量。
      背景技術(shù)
      在激光焊接過程中,激光與材料的相互作用、光致等離子體、小孔以及焊 接熔池的行為,決定了最終的焊縫質(zhì)量,而試圖洞察這些現(xiàn)象或物理過程卻極 其困難,因此通過接頭成形來評價(jià)焊接質(zhì)量的好壞成為當(dāng)前主要手段。焊接接 頭成形與接頭性能等具有密切的關(guān)系,主要受到材料、焊接過程的傳熱、傳質(zhì) 等多種因素的影響,其主要特征是指焊縫橫截面的形狀特點(diǎn)。目前,焊接接頭 圖像的分析試樣一般垂直于焊接方向線切割取樣,經(jīng)一定的物理化學(xué)方法處理
      后利用光學(xué)顯微鏡(LOM)、電子背散射衍射(EBSD)或薄膜試樣透射電鏡 (TEM)獲得,同時(shí)在圖片上給出長度標(biāo)尺,研究人員通過人工分析和人工測 量的方式得到接頭焊縫成形的定性及粗略的定量特征值。這種人工手動(dòng)的方法 對測量人員的依賴性較大,難以保證測量的精確性,而且只能得到焊接接頭定 性或一般定量的組織和形狀特征。
      隨著現(xiàn)代航空技術(shù)及軍事裝備的發(fā)展,接頭成形特性的定量表征及成形特 征與接頭力學(xué)性能之間的精確定量關(guān)系的分析成為激光焊接研究的新趨勢。定 量分析的基礎(chǔ)是接頭成形輪廓的精確測量,通過尋找輪廓的特征點(diǎn)確定成形特 征。目前,輪廓特征點(diǎn)識別可采用三點(diǎn)曲率法、十一點(diǎn)曲率法、曲率差分法等方法。但是,這些方法都在一定程度上依賴點(diǎn)的曲率,由于接頭成形輪廓的無 規(guī)則性,使得這些方法不能準(zhǔn)確識別輪廓特征點(diǎn)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種焊接接頭成形組織特征的測量方法,提高測量 的精確性,有利于焊接質(zhì)量分析。
      一種焊接接頭成形組織特征的測量方法,按照以下步驟進(jìn)行
      (1) 提取接頭輪廓圖像,對其作二值化處理得到二值化輪廓圖像;
      (2) 采用深度優(yōu)先搜索法消除二值化輪廓圖像的橫向和縱向毛刺,搜索 過程中記錄輪廓點(diǎn)坐標(biāo),再將消除毛刺后的二值化輪廓圖像離散化得到第一點(diǎn)
      集W;
      (3) 尋取輪廓分段點(diǎn)
      (3.1) 令k:l, n=n0, fl。g=0, 3《n?!?;
      (3.2) 構(gòu)造第二點(diǎn)集& (Xi, yi) , n為第二點(diǎn)集U中點(diǎn)個(gè)數(shù),k為第二
      點(diǎn)集^ (Xi, yi)中第一個(gè)輪廓點(diǎn)在第一點(diǎn)集W中的位置序號,i二k…k+n, Xi、
      yi分別表示第一點(diǎn)集W中第i個(gè)輪廓點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo);
      (3.3) 判斷第一點(diǎn)集W中第k+n+l輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)是否是第一點(diǎn)
      集W的末點(diǎn),若是,進(jìn)入步驟(4);若不是,將第二點(diǎn)集^) (Xi, yi)冗余
      擬合為第一曲線y二cnox2+biox+cio和第二曲線x=a20y2+b2oy+C2o;
      (3.4) 若flag^,以第一曲線y:ac^+bmx+do為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn), 否則以第二曲線x=a20y2+b20y+c20為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)以第一曲線y-CMoxs+biox+cio為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)與以第二曲線 x-a2oy斗b2oy+C2o為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)方法相同,以第一曲線
      乂=01^2+131(^+。0為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)按照如下方法進(jìn)行
      (3.4.1) 分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1 , yk+n+1)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2, yk+n+2)到第一曲線y-aiox2+bMox+cio的偏差距離cho, d20;
      (3.4.2) 若dio〉5且d20〉6 ,偏差域值S取值范圍為5 15個(gè)邏輯單位, 進(jìn)入步驟(3.4.3),否則n-n+l, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);
      (3.4.3) 判斷第二點(diǎn)集^/ (Xi, yi)中相鄰像素點(diǎn)位置是否有較大波動(dòng), 若有,對其進(jìn)行濾波平滑處理,進(jìn)入步驟(3.4.4);若沒有,進(jìn)入步驟(3.4.7);
      (3.4.4) 將平滑后的第二點(diǎn)集& (Xi, yi)冗余擬合為第三曲線 y=aiix2+biix+cii和第四曲線x=a2iy2+b2iy+c2i;
      (3.4.5) 分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(Xk+n+',yk+n+')和輪廓點(diǎn)(Xk+n+2,
      yk+n+2)到第三曲線y二cmx2+b"x+d的偏差距離山o' , d20';若cho' >s, 且cbo' >S,進(jìn)入步驟(3.4.6);否則,n=n+l, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);
      (3.4.6) 分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1 , yk+n+1)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2, yk+n+2)到第四曲線x二ci2iy2+b2iy+C21的偏差距離為dio'"、 cbo"';若cho'"〉s 且d2o"、3,確定輪廓點(diǎn)(Xk+n, yk+n)為輪廓分段點(diǎn),進(jìn)入步驟(3.4.8),否 則,n=n+l, flag=l,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);
      (3.4.7) 分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2, y一)到第二曲線x-d2oy2+b2oy+C2o的偏差距離為du/' 、 d2o〃 ;若cU〃 > S且d2Q〃 >S ,確定輪廓點(diǎn)(Xk+n, yk+n)為輪廓分段點(diǎn),進(jìn)入步驟(3.4.8), 否則,n=n+l, flag=l,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);
      (3.4.8) k=k+n, n= n。, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);(4) 利用輪廓分段點(diǎn)將第一點(diǎn)集W的輪廓點(diǎn)分段,分別將各段擬合成二 次曲線,并識別各二次曲線的特征點(diǎn)即為輪廓特征點(diǎn);
      (5) 對輪廓特征點(diǎn)作近似對稱處理,根據(jù)其位置關(guān)系,計(jì)算接頭成形特征。
      本發(fā)明提出采用深度優(yōu)先搜索法獲得接頭圖像單像素輪廓及坐標(biāo),消除了 毛刺影響,能夠處理受噪聲影響的接頭輪廓圖像。等間隔隨機(jī)選點(diǎn),不僅在很 大程度上保持了原有圖形的形狀,而且將輪廓離散化,減少了計(jì)算量。在無法 預(yù)知輪廓形狀的前提下,冗余曲線擬合方式可獲得最佳的擬合,最小誤差的接 近真實(shí)圖形。提出兩點(diǎn)距離偏差尋點(diǎn)法識別接頭輪廓分段點(diǎn),與平滑濾波綜合 運(yùn)用,有效抑制了噪聲引起波動(dòng)幅度過大的現(xiàn)象,不影響輪廓的基本形狀,而 且減小因噪聲引起邊緣波動(dòng)距離偏差過大的影響,分段點(diǎn)比較準(zhǔn)確。本發(fā)明采 用多種噪聲抑制方法,創(chuàng)造性地使用了深度優(yōu)先搜索法,并提出了兩點(diǎn)偏差距 離尋點(diǎn)法,配合差分法的運(yùn)用,準(zhǔn)確地識別了輪廓特征點(diǎn),能夠快速、準(zhǔn)確地 計(jì)算焊接接頭特征量。對一般的焊接接頭有很好地效果,對存在咬邊的接頭也 方便實(shí)用。


      圖l為焊接接頭圖像示意圖。 圖2為本發(fā)明步驟流程圖。 圖3為接頭輪廓特征點(diǎn)位置圖。 圖4特征量計(jì)算示意圖。
      具體實(shí)施方式
      圖2為本發(fā)明步驟流程圖。所述冗余曲線為y=ax2+bx+c和x=ay2+by+c 兩種形式,a、 b、 c分別為二次項(xiàng)、 一次項(xiàng)、常數(shù)項(xiàng)系數(shù),均由最小二乘法擬合得到,x為橫坐標(biāo)變量,y為縱坐標(biāo)變量。步驟中用到的曲線均是這兩種 形式的具體化,參數(shù)含義同上。
      具體步驟為
      1. 對接頭圖像進(jìn)行處理,提取接頭輪廓,并將接頭輪廓圖像二值化,輪
      廓點(diǎn)值為l,其他點(diǎn)值為o。圖l為焊接接頭示意圖。
      2. 采用深度優(yōu)先搜索法獲得接頭圖像中無毛刺連通輪廓,并取得輪廓點(diǎn)
      坐標(biāo),然后將輪廓離散化
      2.1以像素為單位,從上向下,自左往右掃描步驟1中二值化輪廓圖像
      像素。當(dāng)掃描到某像素行三個(gè)相鄰像素灰度值為1時(shí),選定這些像素為輪廓一
      條邊,取此邊中間點(diǎn)及其右鄰點(diǎn);
      2.2以2.1中間點(diǎn)為起始點(diǎn),其右鄰點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn),采用迷宮尋寶的方法, 設(shè)定左、右、上、下的尋找順序,從起始點(diǎn)沿輪廓至目標(biāo)點(diǎn)可以得到連通輪廓, 并消除輪廓縱向上的毛刺;
      2.3以2.2中得到的輪廓為對象,以2.1中間點(diǎn)為起始點(diǎn)和終止點(diǎn),采用 深度優(yōu)先搜索法,設(shè)定上、下、左、右的優(yōu)先順序,依次搜索輪廓點(diǎn),記錄輪 廓點(diǎn)的坐標(biāo),消除了輪廓橫向上的毛刺,得到單像素點(diǎn)連通的輪廓圖像;
      2.4以2.1得到的中間點(diǎn)為起始點(diǎn),間隔值為20個(gè)邏輯單位,逆時(shí)針順 序在2.3輪廓圖像中取點(diǎn),記為第一點(diǎn)集W。
      3. 以第一點(diǎn)集W為對象,采用兩點(diǎn)距離偏差法尋取輪廓分段點(diǎn)-
      3.1設(shè)定偏差域值S為10個(gè)邏輯單位,標(biāo)志符flag^,定位符1<=1,計(jì) 數(shù)符n=3;
      3.2以第一點(diǎn)集W第k個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn),順序在點(diǎn)集W中取n個(gè)點(diǎn)構(gòu)造第 二點(diǎn)集(Xi, y》,k為U中第一個(gè)點(diǎn)在W中的位置序號,i為點(diǎn)在U中的 序號,i^k…k+n, Xi、 yi分別表示第i個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)變量與縱坐標(biāo)變量;3.3設(shè)第一點(diǎn)集W中位置在第二點(diǎn)集(/(Xi,yi)后面的點(diǎn)(Xk+rvH,yk+w)
      為當(dāng)前點(diǎn),若該點(diǎn)是第一點(diǎn)集W的末點(diǎn),則已找到所有的分段點(diǎn),進(jìn)入步驟4;
      若該點(diǎn)不是第一點(diǎn)集W的末點(diǎn),采用最小二乘法,將第二點(diǎn)集&(Xi, y》冗
      余擬合第一曲線y-cnox2+biox+cio和第二曲線x=a2oy2+b2oy+C2o。
      3.4判斷標(biāo)志符flag的值,若flag-0,進(jìn)入步驟3.5;若flag^,進(jìn)入步 驟3.11;
      3.5計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)與(xk+n+2, yk+n+2)到第一曲線 y-amx4b,()X+do的偏差距離為chQ、 d2Q,偏差距離為點(diǎn)到所參考曲線的最小 距離,采用非線性規(guī)劃問題中非線性無約束的多元函數(shù)求最小值的方法求得。 若ch(^S且d2o〉S ,就認(rèn)為點(diǎn)(Xk+n, yk+n)為臨時(shí)分段點(diǎn),等待進(jìn)一步確
      認(rèn),進(jìn)入步驟3.6;否則,將點(diǎn) (Xk+n+l, yk+n+l)力口入第二點(diǎn)集^/ (Xi, jO ,
      即r^n+l, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟3.2;
      3.6將第二點(diǎn)集^) (Xi, yi)中所有點(diǎn)進(jìn)行位置波動(dòng)分析。若沒有波動(dòng),
      進(jìn)入步驟3.9;若波動(dòng),采用均值濾波的方式對其進(jìn)行濾波平滑,對平滑后的
      第二點(diǎn)集& (Xi, y》冗余擬合成第三曲線y二a"x^b"x+c"和第四曲線 x=ci2iy2+b2iy+C2i;
      3.7計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)與(xk+n+2, yk+n+2)到第三曲線 y二a"x2+b"x+c"的距離偏差d10'、 d20'。若d10'> 5且d20> S ,進(jìn)入步驟3.8; 否則,n=n+l, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟3.2;
      3.8計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)與(xk+n+2, yk+n+2)到第四曲線
      x=a2iy2+b2iy+C2i的偏差距離cho'"、 d20'"。若dio'"> s且cbo'"> s ,就認(rèn)為
      10點(diǎn)(xk+n, yk+n)為分段點(diǎn),進(jìn)入步驟3.10;否則,n=n+l, flag=l,轉(zhuǎn)入步 驟3.2;
      3.9計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)與(xk+n+2, yk+n+2)到第二曲線 x=ci2oy2+b2oy+C2o的偏差距離cho"、 cbo"。若dio" > s且d20" > s ,就認(rèn)為點(diǎn) (Xk+n, yk+n)為輪廓分段點(diǎn),進(jìn)入步驟3.10,否則,n=n+l, flag=l,進(jìn)入 步驟3.2 ;
      3.10 令k二k+n, n二3, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟3.2;
      3.11 計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)與(xk+n+2, yk+n+2)到第二曲線 x-d2oy2+b2oy+C2o的偏差距離為dn、 d21,若d"〉 S且d2i> S ,就認(rèn)為點(diǎn)(x k+n, yk+n)為臨時(shí)分段點(diǎn),等待進(jìn)一步確認(rèn),進(jìn)入步驟3.12;否則,將點(diǎn)(x k+n+1, yk+n+1)加入第二點(diǎn)集()(Xi, yi),即n-n+l, flag=l,進(jìn)入步驟3.2;
      3.12將第二點(diǎn)集^ (Xi, yi)中點(diǎn)進(jìn)行位置波動(dòng)分析。若未波動(dòng),進(jìn)入 步驟3.15;若波動(dòng),采用均值濾波的方式對其進(jìn)行濾波平滑。對平滑后的第二 點(diǎn)集& (Xi, yi)冗余擬合成第五曲線y二Ch2X^^2X+d2和第六曲線
      x=a22y2+b22y+C22;
      3.13計(jì)算輪廓點(diǎn)( Xk+n+1, yk+n+1)與(X|<+n+2, yk+n+2)的到第六曲線 X-。22y2+b22y+C22的偏差距離d"'、 d2「。若d、「> S 、 d2「> S ,進(jìn)入步驟3.14;
      否則,n=n+l, flag=l,進(jìn)入步驟3.2;
      3.14計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+i)與(xk+n+2, yk+n+2)到第五曲線
      y-ai3x2+bi3X+ci3的距離偏差dii'"、 cbi'"。若di「"〉S、 d2i'''>S,就認(rèn)為 點(diǎn)(xk+n, yk+n)為分段點(diǎn),進(jìn)入步驟3.10;否則,n=n+l, flag=0,進(jìn)入步 驟3.2;
      3.15計(jì)算輪廓點(diǎn)(xk+n+1, yk+n+1)與(xk+n+2, yk+n+2)到第一曲線 丫=01(^2+131(^+(^0的距離偏差€111''、 cbi"。若dii"〉S、 d2i">S,就認(rèn)為點(diǎn)(xk+n, yk+n)為分段點(diǎn),進(jìn)入步驟3.10;否則,n=n+l, flag=0,轉(zhuǎn)入步驟 3.2;
      4. 以第一點(diǎn)集W為對象,利用步驟3得到的分段點(diǎn)將第一點(diǎn)集W分割 成若干段,分別將各段擬合成分段曲線,識別特征點(diǎn)。接頭輪廓擬合成二次曲 線輪廓后,利用一階差分處理曲線,當(dāng)其差分值出現(xiàn)跳動(dòng)或者為零值時(shí),即認(rèn) 為是特征點(diǎn),在形狀上對應(yīng)為兩相鄰曲線的交點(diǎn)和曲線上出現(xiàn)的極點(diǎn)。
      5. 對特征點(diǎn)作近似對稱處理,根據(jù)其位置關(guān)系,計(jì)算接頭成形特征 5.1分別獲得在位置上最高和最低的特征點(diǎn),利用這兩點(diǎn)將輪廓分成左
      右兩個(gè)部分,同時(shí)將步驟4中的特征點(diǎn)分成左右兩個(gè)部分;
      5.2將左邊輪廓特征點(diǎn)向右邊輪廓投影,分別判斷投影點(diǎn)與相鄰輪廓特 征點(diǎn)間的縱向距離。若存在縱向距離小于取點(diǎn)間隔值S的特征點(diǎn),則將該輪廓 特征點(diǎn)移位到對應(yīng)投影點(diǎn)處;若不存在縱向距離小于取點(diǎn)間隔值S的特征點(diǎn), 則將此投影點(diǎn)添加為右邊輪廓特征點(diǎn),并將該投影點(diǎn)相鄰的輪廓特征點(diǎn)投影到 左邊輪廓,添加為左邊輪廓特征點(diǎn)。對稱化處理后得到的特征點(diǎn)位置圖如圖3 所示;
      5.3根據(jù)特征點(diǎn)位置關(guān)系,計(jì)算接頭特征量。圖4為特征量計(jì)算示意圖, 其中hi表示高度,i=l~6, Wj表示高度,j=l 5。
      權(quán)利要求
      1、一種焊接接頭成形組織特征的測量方法,按照以下步驟進(jìn)行(1)提取接頭輪廓圖像,對其作二值化處理得到二值化輪廓圖像;(2)采用深度優(yōu)先搜索法消除二值化輪廓圖像的橫向和縱向毛刺,搜索過程中記錄輪廓點(diǎn)坐標(biāo),再將消除毛刺后的二值化輪廓圖像離散化得到第一點(diǎn)集W;(3)尋取輪廓分段點(diǎn)(3.1)令k=1,n=n0,flag=0,3≤n0≤5;(3.2)構(gòu)造第二點(diǎn)集 id="icf0001" file="A2009100616990002C1.tif" wi="24" he="9" top= "97" left = "79" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>,n為第二點(diǎn)集U中的點(diǎn)個(gè)數(shù),k為第二點(diǎn)集U中第一個(gè)輪廓點(diǎn)在第一點(diǎn)集W中的位置序號,i=k…k+n,xi、yi分別表示第一點(diǎn)集W中第i個(gè)輪廓點(diǎn)的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo);(3.3)判斷第一點(diǎn)集W中第k+n+1輪廓點(diǎn)(xk+n+1,yk+n+1)是否是第一點(diǎn)集W的末點(diǎn),若是,進(jìn)入步驟(4);若不是,將第二點(diǎn)集 id="icf0002" file="A2009100616990002C2.tif" wi="24" he="10" top= "142" left = "150" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>冗余擬合為第一曲線y=a10x2+b10x+c10和第二曲線x=a20y2+b20y+c20;(3.4)若flag=0,以第一曲線y=a10x2+b10x+c10為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn),否則以第二曲線x=a20y2+b20y+c20為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)以第一曲線y=a10x2+b10x+c10為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)與以第二曲線x=a20y2+b20y+c20為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)方法相同,以第一曲線y=a10x2+b10x+c10為基準(zhǔn)尋找輪廓分段點(diǎn)按照如下方法進(jìn)行(3.4.1)分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1,yk+n+1)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2,yk+n+2)到第一曲線y=a10x2+b10x+c10的偏差距離d10,d20;(3.4.2)若d10>δ且d20>δ,偏差域值δ取值范圍為5~15個(gè)邏輯單位,進(jìn)入步驟(3.4.3),否則n=n+1,flag=0,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);(3.4.3)判斷第二點(diǎn)集 id="icf0003" file="A2009100616990003C1.tif" wi="24" he="9" top= "30" left = "82" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>中相鄰像素點(diǎn)位置是否有較大波動(dòng),若有,對其進(jìn)行濾波平滑處理,進(jìn)入步驟(3.4.4);若沒有,進(jìn)入步驟(3.4.7);(3.4.4)將平滑后的第二點(diǎn)集 id="icf0004" file="A2009100616990003C2.tif" wi="24" he="9" top= "56" left = "99" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>冗余擬合為第三曲線y=a11x2+b11x+c11和第四曲線x=a21y2+b21y+c21;(3.4.5)分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1,yk+n+1)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2,yk+n+2)到第三曲線y=a11x2+b11x+c11的偏差距離d10′,d20′;若d10′>δ,且d20′>δ,進(jìn)入步驟(3.4.6);否則,n=n+1,flag=0,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);(3.4.6)分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1,yk+n+1)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2,yk+n+2)到第四曲線x=a21y2+b21y+c21的偏差距離為d10’”、d20’”;若d10’”>δ且d20’”>δ,確定輪廓點(diǎn)(xk+n,yk+n)為輪廓分段點(diǎn),進(jìn)入步驟(3.4.8),否則,n=n+1,flag=1,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);(3.4.7)分別計(jì)算第一點(diǎn)集W中輪廓點(diǎn)(xk+n+1,yk+n+1)和輪廓點(diǎn)(xk+n+2,yk+n+2)到第二曲線x=a20y2+b20y+c20的偏差距離為d10″、d20″;若d10″>δ且d20″>δ,確定輪廓點(diǎn)(xk+n,yk+n)為輪廓分段點(diǎn),進(jìn)入步驟(3.4.8),否則,n=n+1,flag=1,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);(3.4.8)k=k+n,n=n0,flag=0,轉(zhuǎn)入步驟(3.2);(4)利用輪廓分段點(diǎn)將第一點(diǎn)集W的輪廓點(diǎn)分段,分別將各段擬合成二次曲線,并識別各二次曲線的特征點(diǎn)即為輪廓特征點(diǎn);(5)對輪廓特征點(diǎn)作近似對稱處理,根據(jù)其位置關(guān)系,計(jì)算接頭成形特征。
      2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焊接接頭成形組織特征的測量方法,其特 征在于,所述步驟(2)按照如下方式進(jìn)行(2.1) 從上往下或從下往上掃描二值化輪廓圖像的像素行,當(dāng)首次掃描 到某像素行中至少有三個(gè)相鄰像素灰度值為1的輪廓點(diǎn)時(shí),將位于中間的輪廓 點(diǎn)定義為起始點(diǎn),其右鄰點(diǎn)為目標(biāo)點(diǎn);(2.2) 在二值化輪廓圖像中,按照左右上下的順序搜索起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn) 的第一連通輪廓;(2.3) 在第一連通輪廓中,按照上下左右的順序搜索起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的 第二連通輪廓,搜索過程中記錄第二連通輪廓中各輪廓點(diǎn)坐標(biāo);(2.4) 在第二連通輪廓中,從起始點(diǎn)開始以間隔值S選取輪廓點(diǎn),記為 第一點(diǎn)集W,間隔值S的選取范圍為10 30個(gè)邏輯單位。
      3 、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種焊接接頭成形組織特征的測量方法,所 述步驟(5)具體為(5.1) 選定縱坐標(biāo)位置最高和最低的輪廓特征點(diǎn),這兩點(diǎn)連線將第二連 通輪廓分成左右兩部分;(5.2) 將左邊輪廓特征點(diǎn)向右邊輪廓投影,分別判斷各投影點(diǎn)與其相鄰 右邊輪廓特征點(diǎn)間的縱向間距;若存在縱向間距小于間隔值S的右邊輪廓特征 點(diǎn),則將其移位到該投影點(diǎn)處;若不存在,則將該投影點(diǎn)添加為右邊輪廓特征 點(diǎn),并將該投影點(diǎn)相鄰的右邊輪廓特征點(diǎn)投影到左邊輪廓,將其投影點(diǎn)添加為 左邊輪廓特征點(diǎn);(5.3) 根據(jù)輪廓特征點(diǎn)位置,計(jì)算接頭特征量。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種焊接接頭成形組織特征的測量方法,對接頭輪廓圖像作二值化處理,采用深度優(yōu)先搜索法消除二值化輪廓圖像的橫向和縱向毛刺,再將消除毛刺后的二值化輪廓圖像離散化,采用兩點(diǎn)距離偏差法搜索輪廓分段點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)對接頭輪廓的分段,分別將各段擬合成二次曲線,識別各二次曲線的特征點(diǎn),對其作近似對稱處理后用于計(jì)算接頭成形特征。本發(fā)明準(zhǔn)確分析了接頭輪廓形狀的變化規(guī)律,提高測量的精確性,有利于焊接質(zhì)量分析。
      文檔編號G01B11/24GK101629812SQ200910061699
      公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
      發(fā)明者劉文中, 力 孔, 樸 張, 李旺火 申請人:華中科技大學(xué)
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