基于計算機視覺的油管螺紋參數(shù)非接觸測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、本課題來源于東營勝利油田與青島恒基泰有限公司的合作項目。 針對目前油管螺紋形狀參數(shù)檢測技術(shù)中存在的問題，參照API(美國石油學會)對螺紋幾何尺寸的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)有圖像檢測理論，提出了基于計算機視覺的非接觸式檢測方法，用來測量油管外螺紋的各項幾何參數(shù)，并對其中的有關(guān)技術(shù)進行了分析研究。 該檢測系統(tǒng)原理為：利用CCD攝像機采集螺紋圖像，通過圖像采集卡將圖像輸入到計算機，然后對所采集到的圖像進行數(shù)字處理，得到螺紋的輪廓圖像。

2、螺紋輪廓圖像(以像素點數(shù)量表示)與實際尺寸(以毫米表示)之間具有一一對應(yīng)的線性關(guān)系，即兩者之間的測量比為常數(shù)K，由攝像物鏡的放大比和CCD器件的放大比所決定。通過一定的算法計算出螺紋的幾何參數(shù)，最后與標準尺寸相比較判斷是否合格。 通過分析比較，采用了中值濾波進行圖像降噪，中值濾波是非線性濾波器，其基本思想是用像素點鄰域灰度值的中值來代替該像素點灰度值。試驗證明，中值濾波后的圖像均勻，噪聲消除，極好地保持了邊界信息。 螺紋

3、尺寸測量的關(guān)鍵在于邊緣輪廓的提取，采用canny算子進行邊緣檢測，提供所需的二維輪廓線。在得到螺紋邊緣輪廓后，需進行輪廓跟蹤。輪廓跟蹤的目的是為了獲取只有單一像素邊緣輪廓，并去除輪廓上的毛刺和其它非輪廓線上的噪聲點。 最后，編制了包括采集、圖像處理和測量計算的檢測程序，可存儲原始數(shù)據(jù)文件、圖像及測量結(jié)果報表。 實驗表明本系統(tǒng)實現(xiàn)了油管螺紋幾何尺寸的非接觸測量，測量速度快、精度較高，符合API的規(guī)定，是測量油管外螺紋幾何尺