[发明专利]一种试件拉伸试验断后伸长率自动测量系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种试件拉伸试验断后伸长率自动测量系统及其方法。

背景技术

拉伸试样断后伸长率的测量是一件较为繁琐和细致的工作，传统的方法是将断后的拉伸 试样进行人工拼接，采用卡尺等测量工具测量两个标距线之间的距离。而人为拼接对测量结 果的准确性影响加大，并且工作效率低。

为了解决传统的方法所带来的诸多缺点，同时避免试验人员由于肉眼的疲劳以及工作的 认真态度对测量结果影响，设计出一种自动测量系统迫在眉睫。随着机器视觉的快速发展， 对拉伸试样进行自动测量系统的实现越来越成为可能。虽然市场上试样断后伸长率自动测量 系统多重多样，但是由于精度较低，受工作环境影响较大等缺点而达不到市场需求。

发明内容

为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种试件拉伸试验断后伸长率自动测量系统及其 方法。该方法对试件标志线采用编码的方式进行识别，能够避免处理图像时夹持装置的干扰， 进一步提高试件拉伸试验断后伸长率的准确性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种试件拉伸试验断后伸长率自动测量系统，包括：

试验台，所述试验台上设置有上下相对运动的夹持装置，所述夹持装置与驱动装置相连， 所述夹持装置包括上夹持装置和下夹持装置，所述上夹持装置和下夹持装置分别用于夹持试 件的上端和下端，所述试验台上还设有挡板；

所述拉伸试验断后伸长率自动测量系统还包括图像采集装置，所述图像采集装置将获取 的试件图像信息传送至中央处理器进行处理，最终测量出试件的拉伸试验断后伸长率。

所述中央处理器还与显示装置相连。

所述试验台的底端设置有万向轮。

所述图像采集装置设置于上夹持装置和下夹持装置的中心线上。

一种基于试件拉伸试验断后伸长率自动测量系统的测量方法，包括：

步骤(1)：准备阶段；

在试件的上端和下端均设置标志线以及预设编码图像，分别用上夹持装置进行夹持试件 的上端以及下夹持装置进行夹持试件的下端；

步骤(2)：图像获取阶段；

采集包含上端标志线及预设编码图像和下端标志线及预设编码图像的试件断前图像；一 段时间后，在驱动装置的驱动下，上夹持装置向上运动，下夹持装置向下运动进行拉伸试件； 当试件断裂后，采集包含上端标志线及预设编码图像和下端标志线及预设编码图像的试件断 后图像；

步骤(3)：图像处理阶段；

根据试件断前图像以及试件断后图像中预设编码图像的几何特征以及对预设编码图像的 解码处理，分别得到试件断前上端和下端标志线间距以及试件断后上端和下端标志线间距； 提取试件断后图像中试件断口处相对应的上边界线和下边界线，求取上边界线和下边界线的 最大距离，进而获取试件拉伸试验断后伸长率。

所述步骤(1)中的标志线为直线标志线，所述直线标志线采用消光绒材料制作而成。

所述步骤(1)中，若试件表面反光，则将试件表面进行涂设油漆处理。

所述步骤(3)中获取试件断前上端和下端标志线间距的过程为：

步骤(3.1.1)：对试件断前图像进行灰度及去噪处理，并根据预设编码图像的几何特征， 对去噪后的试件断前图像进行解码处理，获取两组解码后的特征点；

步骤(3.1.2)：对两组解码后的特征点分别进行相同的直线或曲线拟合，根据预设编码图 像的几何特征以及预设编码与标志线的位置关系，最终识别试件断前标志线的位置，得到试 件断前上端标志线和下端标志线间距。

所述步骤(3)中获取试件断后上端和下端标志线间距的过程为：

步骤(3.2.1)：对试件断后图像进行灰度及去噪处理，并根据预设编码图像的几何特征， 对去噪后的试件断后图像进行解码处理，获取两组解码后的特征点；

步骤(3.2.2)：对两组解码后的特征点分别进行相同的直线或曲线拟合，根据预设编码图 像的几何特征以及预设编码与标志线的位置关系，最终识别试件断后标志线的位置，得到试 件断后上端标志线和下端标志线间距。

所述步骤(3)中，求取试件断口间距的过程为：

步骤(3.3.1)：搜索试件断口处上边界线和下边界线的所有拐点，求取试件最左边拐点的 横坐标以及试件最右边拐点的横坐标；