一种管道圆度值自动检测方法技术

本发明专利技术提供了一种管道圆度值自动检测方法。调整图像采集装置与管道端面的水平距离，使采集的管道端面直径方向的外沿距离所采集的图像边框的最小距离，小于等于平行于该距离方向的图像边框边长的5%；调整好所述水平距离后，对管道端面进行图像采集，将采集的图像发送给图像处理系统；图像处理系统对采集的端面图像进行图像处理提取端面边缘，得到各端面的圆度值。与现有技术相比，对拍摄的图片通过灰度处理提取端面边缘，根据像素计算管道水平直径和垂直直径，比现有的人工测量有质的区别；确定图像采集装置与所采集的管道端面的最佳水平采集距离，在最佳距离位置采集管道端面图像，可以减少干扰并提高准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管道圆度值自动检测方法，特别是涉及一种适用于锅炉配管管道圆度值检测的自动检测方法。
技术介绍
在管道加工前，需对管道的圆度值进行检测，以确定管道是否符合加工要求，目前的做法是：操作工人用目测法进行判定，或用皮尺、钢尺或卡尺等进行测量并计算管道的圆度值。采用目测法显然有很大的随意性和较大误差，采用人工测量方法时，其测量精度会因操作人员的素质和责任心的差异带来较大的偶然误差，对管道的圆度值要求较高的场合是不合适的。同时不适合于工业化自动生产流程。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够避免人工随意性或偶然误差因素，实现快速自动对管道的圆度值进行精准检测测量的管道圆度值自动检测方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种管道圆度值自动检测方法，具体方法为：调整图像采集装置（如摄像头或相机）与管道端面的水平距离，使采集的管道端面直径方向的外沿距离所采集的图像边框的最小距离，小于等于平行于该距离方向的图像边框边长的5%；调整好所述水平距离后，对管道端面进行图像采集，将采集的图像发送给图像处理系统；图像处理系统对采集的端面图像进行图像处理提取端面边缘，得到各端面的圆度值。图像采集装置对管道端面图像进行采集，在进行图像采集之前，先调整图像采集装置与管道端面的水平距离，确定图像采集装置与所采集的管道端面的最佳水平采集距离，然后再对管道的端面进行图像采集，如果管道直径方向的外缘距离（任意直径方向）图片底框的最小距离，大于平行于该距离方向的边长的5%，则说明拍摄距离过远。将采集到的图像发送给图像处理系统，图像处理系统对采集的图像进行图像处理提取所采集的端面的边缘（包括内边缘和外边缘）根据提取的端面的边缘（内边缘或外边缘），计算得到该端面的圆度值。所述方法还包括，采用激光测距模块检测图像采集装置与管道端面的水平距离。通过检测图像采集装置与管道端面的水平距离，来确定图像采集装置图像采集焦点的具体位置。所述方法还包括，采用图像采集装置对准管道端面圆心位置进行两个端面的图像采集。除调整图像采集装置与管道端面的水平距离外，还包括调整图像采集装位置，使得图像采集装置的图像采集焦点对准要进行图像采集的管道的端面的圆心位置，然后再对管道的端面进行图像采集。所述圆度值计算方法为：对采集的端面图像进行图像灰度处理提取端面边缘，根据像素计算管道端面水平直径和垂直直径，根据所述水平直径和垂直直径的比值计算得到该端面的圆度值。采用端面外直径的水平直径和垂直直径的比值计算，或采用端面内直径的水平直径和垂直直径的比值计算得到该端面的圆度值。在本专利技术中，对管道端面进行图像采集，对采集的图像进行图像处理后，提取端面边缘，然后根据像素计算出每个端面的水平直径和垂直直径，该水平直径和垂直直径可以均为端面外沿的水平直径和垂直直径，也可以均为端面内沿的水平直径和垂直直径，根据端面的水平直径和垂直直径，计算得出该端面的圆度值。所述方法还包括，将管道两个端面的水平直径进行比较，确定两个水平直径的差值；将管道两个端面的垂直直径进行比较，确定两个垂直直径的差值；通过两个差值以确定两个端面的偏差是否符合要求。根据两个差值是否符合要求来判断管道两个端面是否符合要求，从而判断管道的质量。管道端面圆心位置的定位方法为：图像采集装置定位系统沿管道端面垂直直径方向移动，通过光电开关对反射光束做出的反应，记录端面直径内圆或外圆的上端沿和下端沿，则上端沿和下端沿的中心点即为该端面的圆心位置。可以采用光电开关反射光束定位模块测量计算管道端面的圆心。用正对管道端面发射光束（例如激光光束），当接收到反射光束时，说明所发射的光束是打到管道端面的内沿和外沿之间的，当无法接收到反射光束时，说明所发射的光束没有打到管道端面的内沿和外沿之间。同时，从光束的反射接收顺序，能够判断出为内沿或外沿。所述方法还包括：设定合格双端面偏差的阈值范围，将计算出的双端面偏差与设定的双端面偏差合格阈值相比较，判断双端面偏差是否合格。如果计算出的偏差值均在在设定的合格双端面偏差的阈值范围内，则判断为双端面偏差合格，否则为双端面偏差不合格。所述方法还包括：设定合格圆度值的阈值范围，将计算出的圆度值与设定的圆度值合格阈值相比较，判断圆度值是否合格。如果计算出的某端面圆度值在设定的圆度值合格阈值范围内，则判断为圆度值合格，否则为圆度值不合格。所述方法还包括：以音频信号的方式提示圆度值和/或管道双端面偏差是否合格。该音频信号可以是语音音频信号，也可以是非语音音频信号。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：确定图像采集装置与所采集的管道端面的最佳水平采集距离，在最佳距离位置采集管道端面图像，可以减少干扰并提高精准度。确定管道圆心位置，在管道圆心位置拍摄管道端面图像，可以减少干扰并提高准确度。采用图像边缘比较方法确定最佳拍摄位置，用激光测距可以准确确定拍摄头与管道之间的最佳拍摄距离，并保存该数据作为同类型管道加工时的拍摄距离设定值L3，在后续加工中，只需要输入管道类型，然后由激光测距与控制装置一起完成拍摄位置定位。采用激光测距装置的光束，结合光电开关来确定管道垂直方向的外缘，既可以提高测量精度，又使激光测距装置这样一个装置起到了两个作用。提高劳动生产效率。对拍摄的图片通过灰度处理提取端面边缘，根据像素计算管道水平直径和垂直直径，比现有的人工测量有质的区别。将两个端面的水平直径、垂直直径分别进行比较，确定两个端面的水平直径、垂直直径的差值。可以有效的确定管道是否有收缩现象。通过管道水平直径和垂直直径的比值判断该端面的圆度值，通过两个端面的水平直径、垂直直径的差值以确定管道两个端面是否符合要求，这种评判方法可以直观、准确的评判管道圆度值质量。依据管道水平直径和垂直直径的比值判断该端面的圆度值，可以准确评判。经测试，圆度值判断准确率达到99%。所有操作都集成在PC控制软件中，操作简单。附图说明图1为本专利技术其中一实施例的图像采集装置图像采集过程示意图。图2为本专利技术其中一实施例的管道端面放置示意图。图3为本专利技术其中一实施例的工作原理框图。图4为本专利技术其中一实施例的定位图像采集流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。具体实施例1如图1、图2和图3所示，管道圆度值自动检测方法，具体方法为：调整图像采集装置（如摄像头或相机）与管道端面的水平距离，使采集的管道端面直径方向的外沿距离所采集的图像边框的最小距离，小于等于平行于该距离方向的图像边框边长的5%；调整好所述水平距离后，对管道端面进行图像采集，将采集的图像发送给图像处理系统；图像处理系统对采集的端面图像进行图像处理提取端面边缘，得到各端面的圆度值。图像采集装置对管道端面图像进行采集，在进行图像采集之前，先调整图像采集装置与管道端面的水平距离，确定图像采集装置与所采集的管道端面的最佳水平采集距离，然后再对管道的端面进行图像采集；将采集到的图像发送给图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道圆度值自动检测方法，具体方法为：调整图像采集装置与管道端面的水平距离，使采集的管道端面直径方向的外沿距离所采集的图像边框的最小距离，小于等于平行于该距离方向的图像边框边长的5%；调整好所述水平距离后，对管道端面进行图像采集，将采集的图像发送给图像处理系统；图像处理系统对采集的端面图像进行图像处理提取端面边缘，得到各端面的圆度值。

【技术特征摘要】
1.一种管道圆度值自动检测方法，具体方法为：调整图像采集装置与管道端面的水平距离，使采集的管道端面直径方向的外沿距离所采集的图像边框的最小距离，小于等于平行于该距离方向的图像边框边长的5%；调整好所述水平距离后，对管道端面进行图像采集，将采集的图像发送给图像处理系统；图像处理系统对采集的端面图像进行图像处理提取端面边缘，得到各端面的圆度值。2.根据权利要求1所述的管道圆度值自动检测方法，所述方法还包括，采用激光测距模块检测图像采集装置与管道端面的水平距离。3.根据权利要求2所述的管道圆度值自动检测方法，所述方法还包括，采用图像采集装置对准管道端面圆心位置进行两个端面的图像采集。4.根据权利要求1所述的管道圆度值自动检测方法，所述圆度值计算方法为：对采集的端面图像进行图像灰度处理提取端面边缘，根据像素计算管道端面水平直径和垂直直径，根据所述水平直径和垂直直径的比值计算得到该端面的圆度值。5.根据权利要求4所述的管道圆度值自动检测方法，采用端面外直径的水平直径和垂直直径的比值计算，或采用端面内直径的水平直径和垂直直径的比值计算得到该...

【专利技术属性】
技术研发人员：江华，周波，付学刚，王帅，梁银波，邓如彬，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川;51