壓力容器焊縫質量關系著核反應堆回路系統(tǒng)的安全運行,為保證其可靠性,必須對該類焊縫進行無損檢測。本文針對現(xiàn)有核反應堆壓力容器超聲檢測技術應用的特點,通過結構光的3D成像技術,提出了一套應用機械手實現(xiàn)壓力容器焊縫超聲檢測的技術方案,并對超聲檢測系統(tǒng)各功能模塊展開探討,為后續(xù)自動檢測技術的發(fā)展提供思路。 

【文章來源】：電子設計工程. 2019,27(19)

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

結構光基本原理

?3D視覺壓力容器檢測系統(tǒng)中工控計算機、運動控制系統(tǒng)、結構光視覺傳感器、圖像采集系統(tǒng)組成。通過多激光線結構光傳感器投影重建壓力容器和機械手在水下的三維輪廓信息，通過圖像采集系統(tǒng)進行多視點圖像特征點提取，減少掃查中的深度圖像采集偏差，應用DIBR技術進行重建拼接、三維點云計算，快速獲取壓力容器和運動中的機械手的空間坐標。2.2軟件架構設計針對超聲檢測3D超聲檢測的硬件物理結構，可分析得到其大致軟件架構設計方案，由上至下分別為：應用層、應用服務層、數據服務層、基礎設施層。如圖4所示。圖4壓力容器自動檢測軟件架構圖以結構光超聲檢測軟件的用戶終端作為應用層，負責對應用服務層各模塊的通信控制，完成超聲任務執(zhí)行和功能實現(xiàn)，并與數據服務層實現(xiàn)圖像信息處理、運動狀態(tài)記錄、檢測結果分析等日志數據記錄，而結構光產生應用、被檢裝置的三維圖像采集、處理和機械手運動控制等都基于底層——基礎設施層的多軸機械手、激光發(fā)生器、超聲掃查器、探測器等相關硬件設備[5-6]。針對結構光超聲檢測系統(tǒng)架構進行合理設計，配合超聲波探傷儀，采用一定的超聲檢測方法，完成對缺陷的識別、定位等操作。3D視覺系統(tǒng)程序基于MFC庫完成開發(fā)，通過對被檢對象、機械手運動姿態(tài)和掃查器位置進行實時圖像采集分析，完成自動檢測任務，系統(tǒng)程序流程圖如圖5所示。鄒斌，等基于結構光的壓力容器焊縫超聲檢測技術探討--119

《電子設計工程》2019年第19期圖5檢測系統(tǒng)程序流程圖圖像采集設備為檢測人員提供被檢對象的三維圖像和機械手、掃查器的動作捕捉，通過TCP/IP協(xié)議建立網絡通信，調用結構光圖像采集模塊函數鏈接庫完成圖像采集和保存[7]，采集系統(tǒng)流程圖如圖6所示。采集到的原始圖像存在較多的圖像噪聲、較窄灰度等問題，通過降低噪聲、增加對比度對，在完成被檢對象、機械手、掃查器的三維立體成像后，根據檢測要求設置好檢測起始點和掃查路徑，按照協(xié)議和命令標準實現(xiàn)手動、自動掃查任務。圖6檢測系統(tǒng)圖像采集流程結構2.3三維測量方法檢測系統(tǒng)三維圖像顯示和人機交互，需要多路視點的視頻來記錄完整數據信息，做出準確視差、深度的判斷�；诮Y構光的壓力容器超聲檢測系統(tǒng)主要是從不同角度多視點獲取壓力容器和機械手的實時彩色數據和深度數據，通過安全殼內部采集服務器與操作室中的接收服務器進行編碼傳輸，圖像處理分析后，利用DIBR技術實現(xiàn)三維圖像的人機界面成像[8-9]，如圖7所示。每個視覺點采集到的圖像深度值表征場景和相機成像平面之間的距離，一般以灰度圖像表示，通過將深度信息與增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等技術結合，實現(xiàn)操作人員遠程交互，提高系統(tǒng)可操作性和交互性[10]。圖7基于深度圖的多視點視頻系統(tǒng)3檢測系統(tǒng)設計分析3.1可視化系統(tǒng)功能分析通過結構光進行超聲檢測的目的是將檢測對象、檢測設備以及檢測過程采用適當的圖形顯示在人工交互界面上，以此分析檢測系統(tǒng)數據場中各類數據量的變化情況，使操作人員實現(xiàn)畫面縮放，三維空間任意改變方向和索引區(qū)域的顏色，并實時呈現(xiàn)變化的畫面。根據類似可視化系統(tǒng)的設計參考，超聲檢測可視化系統(tǒng)基本由以下框架構成：參量模塊

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3223033