一種基于焊縫的自動(dòng)循跡方法和自動(dòng)循跡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及焊縫探傷檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于焊縫的自動(dòng)循跡方法和自 動(dòng)循跡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對焊縫進(jìn)行自動(dòng)探傷檢測的過程中，需要將檢測探頭對準(zhǔn)焊縫的位置進(jìn)行探傷 掃查。在現(xiàn)有市場，進(jìn)行探傷的掃查裝置一般分為兩類。一類掃查裝置需要人工手動(dòng)操作， 不過該類掃查裝置對準(zhǔn)效果很差，在操作的過程中很難保證探頭與焊縫之間相對固定的位 置與姿態(tài)關(guān)系。而且檢驗(yàn)的效果很容易受到現(xiàn)場檢驗(yàn)人員的技術(shù)水平、疲勞程度、責(zé)任屯、、 屯、理等客觀和主觀因素的影響，難W長時(shí)間保持檢驗(yàn)工作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。進(jìn)一步地，由 于惡劣的工作條件，檢驗(yàn)效果更加差強(qiáng)人意，愿意從事現(xiàn)場檢驗(yàn)的工人也在逐漸減少。另一 類掃查裝置采用導(dǎo)軌式設(shè)計(jì)，導(dǎo)軌引導(dǎo)掃查裝置沿焊縫掃查運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌式自動(dòng)掃查裝置技 術(shù)成熟，在焊縫檢測中應(yīng)用較廣泛，但其結(jié)構(gòu)一般都比較龐大，安裝復(fù)雜，成本也較高，并且 需要對導(dǎo)軌進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)才能滿足不同管徑的需求，所W運(yùn)種掃查裝置具有很大的局限 性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種基于焊縫的自動(dòng)循跡方法和自動(dòng)循跡裝置，通過獲得 包含具備標(biāo)識焊縫作用的預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像，能夠自動(dòng)沿著焊縫行走，進(jìn)一步地為 焊縫的自動(dòng)探傷檢測提供便利。
[0004] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0005]第一方面，提供一種基于焊縫的自動(dòng)循跡方法，包括：
[0006]獲得由圖像采集裝置采集的包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像，其中，所述采集圖 像包括預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像位置的信息和圖像像素位置的信息，所述預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像為針對焊縫進(jìn) 行標(biāo)識的預(yù)設(shè)標(biāo)記的圖像；
[0007] 根據(jù)所述采集圖像，獲得所述預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像位置的中屯、點(diǎn)與圖像像素位置的中屯、 點(diǎn)的距離差值；
[000引根據(jù)所述距離差值，調(diào)整所述圖像采集裝置的位置，W便所述圖像采集裝置沿著 所述焊縫行走并采集所述采集圖像。
[0009]特別地，所述預(yù)設(shè)標(biāo)記位于焊縫的中部位置并圍繞所述焊縫一周，且所述預(yù)設(shè)標(biāo) 記的顏色為焊縫顏色的明暗反差色。
[0010] 特別地，所述獲得由圖像采集裝置采集的包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像，包括：
[0011] 當(dāng)外界的光強(qiáng)度大于等于預(yù)設(shè)第一闊值，則關(guān)閉所述圖像采集裝置的光源，并獲 得由圖像采集裝置采集的包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像；
[0012] 當(dāng)外界的光強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)第一闊值，則啟動(dòng)所述圖像采集裝置的光源，并獲得由 圖像采集裝置采集的包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像。
[0013] 特別地，所述獲得所述預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像位置的中屯、點(diǎn)與圖像像素位置的中屯、點(diǎn)的距 離差值，包括：
[0014] 對所述采集圖像進(jìn)行二值化處理，W便確定預(yù)設(shè)標(biāo)識區(qū)域，對二值化的采集圖像 建立二維坐標(biāo)系(x，y)，x方向?qū)?yīng)采集圖像的像素的行方向，y方向?qū)?yīng)采集圖像的像素的 列方向；
[0015] 在X方向，計(jì)算所述預(yù)設(shè)標(biāo)記區(qū)域的每一行二值化數(shù)據(jù)的中屯、點(diǎn)的X坐標(biāo)，并對所 述中屯、點(diǎn)的X坐標(biāo)做平均值計(jì)算，得出平均X坐標(biāo)；
[0016] 獲得所述采集圖像中所述圖像像素位置對應(yīng)的中屯、點(diǎn)X坐標(biāo)；
[0017] 計(jì)算所述平均X坐標(biāo)與所述中屯、點(diǎn)X坐標(biāo)的差值，所述差值為距離差值。
[0018] 特別地，所述對所述采集圖像進(jìn)行二值化處理之前，還包括:對所述采集圖像進(jìn)行 預(yù)處理。
[0019] 特別地，所述對所述采集圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括:采用中值濾波方法對所述采集圖 像去噪。
[0020] 特別地，所述中屯、點(diǎn)的X坐標(biāo)centroid的計(jì)算公式為
[0021] 其中，i為預(yù)設(shè)標(biāo)記區(qū)域的像素的列數(shù)，i=l，2,3……m;Xi為二值化數(shù)據(jù)，當(dāng)Xi位于 預(yù)設(shè)標(biāo)識區(qū)域，貝化1 = 1，當(dāng)Xi位于背景區(qū)域，貝化1 = 0;M為對應(yīng)Xi=l的二值化數(shù)據(jù)的總個(gè) 數(shù)；
[0022] 所述平均X坐標(biāo)centroid'的計(jì)算公式為
N為預(yù)設(shè)標(biāo)記 區(qū)域在y方向上centroid不為0的總列數(shù)；
[0023] 設(shè)定所述圖像像素位置為(P，Q)，P為采集圖像的行方向的像素個(gè)數(shù)，Q為采集圖像 的列方向的像素個(gè)數(shù)，所述中屯、點(diǎn)X坐標(biāo)=P/2;
[0024] 所述距離差值=centroid'-P/2。
[0025] 特別地，所述對所述采集圖像進(jìn)行二值化處理，包括：
[0026] 對所述采集圖像進(jìn)行RGB彩色圖像灰度化，掃描所述采集圖像的每個(gè)像素值；
[0027] 若所述像素值小于預(yù)設(shè)第二闊值，則將對應(yīng)的像素值設(shè)為0;
[0028] 若所述像素值大于等于預(yù)設(shè)第二闊值，則將對應(yīng)的像素值設(shè)為255。
[0029] 特別地，所述預(yù)設(shè)第二闊值根據(jù)外界的光強(qiáng)度的變化而變化；
[0030] 當(dāng)外界的光強(qiáng)度大于等于預(yù)設(shè)第一闊值，所述預(yù)設(shè)第二闊值為A值；
[0031] 當(dāng)外界的光強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)第一闊值，所述預(yù)設(shè)第二闊值為B值，所述A值大于所述B 值。
[0032] 特別地，所述根據(jù)所述距離差值，調(diào)整所述圖像采集裝置的位置，包括：
[0033] 根據(jù)所述距離差值，調(diào)整所述圖像采集裝置的位置，使調(diào)整后的距離差值小于等 于預(yù)設(shè)第Ξ闊值。
[0034] 特別地，所述根據(jù)所述距離差值，調(diào)整所述圖像采集裝置的位置之后，還包括：
[0035] 基于調(diào)整后的所述圖像采集裝置的位置，對焊縫進(jìn)行探傷檢測。
[0036] 第二方面，提供一種基于焊縫的自動(dòng)循跡裝置，包括：圖像采集裝置、主控板和行 走裝置，所述圖像采集裝置設(shè)置于所述行走裝置，所述圖像采集裝置和行走裝置分別與主 控板電性連接；
[0037] 所述圖像采集裝置，用于采集并發(fā)送包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像，其中，所述 采集圖像包括預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像位置的信息和圖像像素位置的信息，所述預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像為針對 焊縫進(jìn)行標(biāo)識的預(yù)設(shè)標(biāo)記的圖像；
[0038] 所述主控板，用于接收并根據(jù)所述采集圖像，獲得所述預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像位置的中屯、 點(diǎn)與圖像像素位置的中屯、點(diǎn)的距離差值;根據(jù)所述距離差值，發(fā)出調(diào)整所述圖像采集裝置 的位置的調(diào)整指令；
[0039] 所述行走裝置，用于接收并根據(jù)所述調(diào)整指令，調(diào)整所述圖像采集裝置的位置，W 便所述圖像采集裝置沿著所述焊縫行走并采集所述采集圖像。
[0040] 特別地，所述預(yù)設(shè)標(biāo)記為白色的磁性塑膠條，該磁性塑膠條吸附于焊縫的中部位 置并圍繞所述焊縫一周。
[0041] 特別地，所述圖像采集裝置包括廣角鏡頭、CMOS圖像傳感器和L邸燈；
[0042] 所述主控板，還用于：
[0043] 當(dāng)外界的光強(qiáng)度大于等于預(yù)設(shè)第一闊值，則關(guān)閉所述LED燈，并接收由廣角鏡頭采 集和CMOS圖像傳感器發(fā)送的包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像；
[0044] 當(dāng)外界的光強(qiáng)度小于預(yù)設(shè)第一闊值，則啟動(dòng)所述LED燈，并接收由廣角鏡頭采集和 CMOS圖像傳感器發(fā)送的包含有預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像的采集圖像。
[0045] 特別地，所述L邸燈的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)L邸燈分別設(shè)置于所述廣角鏡頭的兩側(cè)。
[0046] 特別地，所述圖像采集裝置還包括偏振片，所述偏振片位于所述廣角鏡頭的光線 入射端。
[0047] 特別地，所述自動(dòng)循跡裝置還包括遙控裝置，所述遙控裝置和所述主控板建立無 線網(wǎng)絡(luò)連接，所述主控板，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，接收遙控裝置發(fā)送的控制指令，并根據(jù) 所述控制指令，發(fā)送調(diào)整行走裝置的位置的調(diào)整指令。
[0048] 特別地，所述獲得所述預(yù)設(shè)標(biāo)記圖像位置的中屯、點(diǎn)與圖像像素位置的中屯、點(diǎn)的距 離差值，包括：
[0049] 對所述采集圖像進(jìn)行二值化處理，W便確定預(yù)設(shè)標(biāo)識區(qū)域，對二值化的采集圖像 建立二維坐標(biāo)系(x，y)，x方向?qū)?yīng)采集圖像的像素的行方向，y方向?qū)?yīng)采集圖像的像素的 列方向；
[0050] 在X方向，計(jì)算所述預(yù)設(shè)標(biāo)記區(qū)域的每一行二值化數(shù)據(jù)的中屯、點(diǎn)的X坐標(biāo)，并對所 述中屯、點(diǎn)的X坐標(biāo)做平均值計(jì)算，得出平均X坐標(biāo)；
[0051] 獲得所述采集圖像中所述圖像像素位置對應(yīng)的中屯、點(diǎn)X坐標(biāo)；
[0052] 計(jì)算所述平均X坐標(biāo)與所述中屯、點(diǎn)X坐標(biāo)的差值，所述差值為距離差值。
[0053] 特別地，對所述采集圖像進(jìn)行二值化處理之前，還包括:對所述采集圖像進(jìn)行預(yù)處 理；
[0054] 其中，所述對所述采集圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括:采用中值濾波方法對所述采集圖像 去噪；
[0化5] 其中，所述中屯、點(diǎn)的X坐標(biāo)centroid的計(jì)算公式為：
[0056]其中，i為預(yù)設(shè)標(biāo)記區(qū)域的像素的列數(shù)，i=l，2,3……m;Xi為二值化數(shù)據(jù)，當(dāng)Xi位于 預(yù)設(shè)標(biāo)識區(qū)域，貝化1= 1，當(dāng)Xi位于背景區(qū)域，貝化i=〇;M為對應(yīng)Xi=l的二值化數(shù)據(jù)的總個(gè) 數(shù)；
[0化7] 所述平均X坐標(biāo)centroid'的計(jì)算公式為
N為預(yù)設(shè)標(biāo)記 區(qū)域在y方向上centroid不為0的總列數(shù)；
[0058]設(shè)定所述圖像像素位置為(P，Q)，P為采集圖像的行方向的像素個(gè)數(shù)，Q為采集圖像 的列方向的像素個(gè)數(shù)，所述中屯、點(diǎn)X坐標(biāo)=P/2;
[0059]所述距離差值=centroid，-P/2;
[0060]其中，所述對所述采集圖像進(jìn)行二值化處理，包括：
[0061]對所述采集圖像進(jìn)行RGB彩色圖像灰度化，掃描所述采集圖像的每個(gè)像素值；
[0062] 若所述像素值小于預(yù)設(shè)第二闊值，則將對應(yīng)的像素值設(shè)為0;
[0063]若所述像素值大于等于預(yù)設(shè)第二闊值，則將對應(yīng)的像素值設(shè)為255;
[0064]其中，所述預(yù)設(shè)第二闊值根據(jù)外界的光強(qiáng)度的變化而變化；
[0065]當(dāng)外界的光強(qiáng)度大于等于預(yù)設(shè)第一闊值，所述預(yù)設(shè)第二闊值