基于機(jī)器視覺的飛機(jī)蒙皮損傷檢測方法研究.pdf

1、由于飛機(jī)的運行環(huán)境惡劣，除正常飛行帶來的疲勞損傷外，還有由于環(huán)境因素導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)腐蝕等。這些缺陷的產(chǎn)生會對飛機(jī)蒙皮結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生破壞，從而引起結(jié)構(gòu)強度的下降。在飛機(jī)運行過程中，在役無損檢測非常重要。根據(jù)損傷容限的設(shè)計要求，需要在結(jié)構(gòu)強度下降到剩余結(jié)構(gòu)強度之前將缺陷檢查出來，并加以修理恢復(fù)到其結(jié)構(gòu)設(shè)計強度。目前，飛機(jī)蒙皮檢測主要以人工檢測為主，存在勞動強度大、檢測周期長、漏檢率高等問題。如何實現(xiàn)飛機(jī)蒙皮損傷的快速、準(zhǔn)確檢測成為研究重點和熱點

2、之一。
　　首先，針對飛機(jī)蒙皮的損傷檢測設(shè)計了一個基于機(jī)器視覺的飛機(jī)蒙皮識別系統(tǒng)，系統(tǒng)主要包括圖像采集模塊、無線通訊模塊、實時圖像處理模塊以及在線分類識別模塊。圖像采集模塊選用DEVELE公司的DV-905H型號面陣CCD攝像機(jī)；無線通訊模塊可分為發(fā)送端和接收端，實現(xiàn)數(shù)字圖像的無線傳輸；實時圖像處理模塊可分為圖像預(yù)處理（圖像濾波和圖像分割），特征提?。ɑ阢T釘鄰域的飛機(jī)蒙皮腐蝕特征提取和基于灰度共生矩陣的飛機(jī)蒙皮紋理特征提取）等步

3、驟；在線分類識別模塊實現(xiàn)飛機(jī)蒙皮損傷信息的在線分類識別。
　　其次，在特征提取階段，由于鉚釘鄰域是飛機(jī)蒙皮的重要特征區(qū)域，可以通過對鉚釘腐蝕鄰域的特征分析來實現(xiàn)對飛機(jī)蒙皮的損傷檢測。提出了基于鉚釘鄰域飛機(jī)蒙皮腐蝕特征的提取方法，該方法在基于內(nèi)距均值法確定鉚釘中心和半徑方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，縮小了腐蝕鉚釘?shù)闹行钠x度，實現(xiàn)鉚釘中心位置的精確確定。
　　然后，針對飛機(jī)蒙皮的紋理特征，提出了基于灰度共生矩陣的飛機(jī)蒙皮紋理特征提取

4、算法。提取灰度共生矩陣中效果比較好的角二階矩、主對角線慣性矩、相關(guān)系數(shù)、熵和逆差距這5個特征，在建立飛機(jī)蒙皮損傷圖像樣本庫的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對不同類別飛機(jī)蒙皮的紋理特征提取。
　　最后，采用支持向量機(jī)實現(xiàn)對飛機(jī)蒙皮圖像的分類識別，同時在MATLAB和VC++編譯環(huán)境下將支持向量w和超平面截距b相結(jié)合，開發(fā)出飛機(jī)蒙皮損傷在線檢測軟件，可以直觀、快速、準(zhǔn)確的實現(xiàn)飛機(jī)蒙皮損傷信息的在線分類識別。
　　本文的研究對于提高飛機(jī)蒙皮損傷的檢