為解決目前閥體氣密性檢測存在效率低、人為因素影響大等問題,提出一種基于改進(jìn)的SIFT算法的閥體氣密性檢測方法。首先采用差影算法對現(xiàn)場采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理;然后基于SIFT算法,結(jié)合改進(jìn)的SUSAN算子及仿射變換對圖像進(jìn)行匹配拼接;最后循環(huán)遍歷形狀元素得到氣泡的真實(shí)參數(shù),從而判斷閥體是否合格。實(shí)驗(yàn)表明,該方法提高了氣泡檢測效率且檢測準(zhǔn)確率達(dá)98%,適用于同類閥體氣密性檢測。
【部分圖文】：

1 閥體氣密性檢測系統(tǒng)閥體氣密性檢測控制系統(tǒng)如圖1所示,主要由觸摸屏、計(jì)算機(jī)、圖像采集模塊、條形碼獲取模塊、PLC等組成。通過工業(yè)相機(jī)對檢測過程中氣泡產(chǎn)生情況進(jìn)行實(shí)時拍攝,并把圖像信息傳入計(jì)算機(jī);基于MATLAB對圖像進(jìn)行處理分析,判斷是否有氣泡產(chǎn)生,并把結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;通過OPC (Object Linking and Embedding for Process Control,工業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn))技術(shù),實(shí)時傳入PLC控制器,最終顯示在觸摸屏上。

閥體氣密性檢測控制系統(tǒng)如圖1所示,主要由觸摸屏、計(jì)算機(jī)、圖像采集模塊、條形碼獲取模塊、PLC等組成。通過工業(yè)相機(jī)對檢測過程中氣泡產(chǎn)生情況進(jìn)行實(shí)時拍攝,并把圖像信息傳入計(jì)算機(jī);基于MATLAB對圖像進(jìn)行處理分析,判斷是否有氣泡產(chǎn)生,并把結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號;通過OPC (Object Linking and Embedding for Process Control,工業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn))技術(shù),實(shí)時傳入PLC控制器,最終顯示在觸摸屏上。閥體氣密性檢測的控制系統(tǒng)工作流程如圖2所示。通過對采集到的圖像進(jìn)行處理分析得出氣泡參數(shù),根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《閥門的檢測和試驗(yàn)》規(guī)定的誤差范圍,判斷待測閥體是否合格。

以閥體檢測過程中的氣泡為研究對象,通過左右兩臺工業(yè)相機(jī)拍攝水面的氣泡情況,并把圖像信息傳入計(jì)算機(jī),利用機(jī)器視覺技術(shù)對氣泡圖像進(jìn)行識別、處理和分析。通過計(jì)算氣泡的大小、數(shù)量,判斷閥體是否合格。為了減小工業(yè)相機(jī)在拍攝過程中諸多因素的影響,如機(jī)械元件的遮擋、光照變化、圖像中的干擾信號等,基于MATLAB平臺編程實(shí)現(xiàn)氣泡圖像檢測。首先通過預(yù)處理以改善圖像的視覺效果,采用差影算法去除圖像本身存在的干擾信號,增強(qiáng)對目標(biāo)圖像有用信息的提取,易于對圖像進(jìn)行后期處理和分析;然后,通過圖像拼接技術(shù)對左右工業(yè)相機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行拼接,得到一幅圖像。其中,圖像拼接技術(shù)基于SIFT算法[6-8]提取角點(diǎn),結(jié)合改進(jìn)的SUSAN算子對圖像進(jìn)行匹配拼接,以解決機(jī)械元件遮擋問題;進(jìn)而,根據(jù)局部自適應(yīng)閾值的方法區(qū)分對待均勻和非均勻區(qū)域,以優(yōu)化圖像處理結(jié)果;最后,對圖像進(jìn)行膨脹、填充以及腐蝕處理,并循環(huán)遍歷形狀元素得出氣泡的實(shí)際參數(shù),以此判斷閥體是否合格。上述的圖像處理為后期獲取氣泡參數(shù)奠定了基礎(chǔ)。氣泡圖像處理流程如圖3所示。2.1 圖像預(yù)處理
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