[发明专利]一种基于贝纹线的金属断裂疲劳源检测方法与系统

说明书

本发明涉及图像处理领域，具体涉及根据图像检测金属疲劳源位置的方法与系统。包括：提取出零件断口区域及中心点；对提取的零件断口区域图像进行处理，以中心点为原点建立中心坐标系；计算区域中心点各方向上的像素值的变化情况，得到像素值变化的脉冲图，根据脉冲曲线波形图计算周边密集度序列的均方差值，对零件断口区域的区域类型进行划分，确定疲劳扩展区和瞬断区的分界点，拟合分界点得到贝纹线，确定贝纹线的移动轨迹，得到贝纹线与零件边缘最后的相交的位置为疲劳源位置。本发明通过对断口区域内的灰度值波动情况查找断口内的贝纹线，能够更准确的找出贝纹线，可以有效避免由于断口内贝纹线不清晰，对疲劳源检测效果差的情况。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种基于贝纹线的金属断裂疲劳源检测方法与系统。

背景技术

零件的断口记录了裂纹的萌生、扩展直到断裂的全过程，通过断口的形态分析，可以得到零件断裂的一些基本问题，如断裂起因、断裂方式以及裂纹扩展趋势等，而找到断口区域的疲劳源位置是整个分析的基础。现有的寻找疲劳源位置的方法多为人工检测，由经验丰富的工人进行检测，或者使用纹理检测的方法对断口内的贝纹线进行分析，以此为依据查找疲劳源位置，但是这种方法对于断口内部存在清晰的贝纹线情况的检测较为有限，对于贝纹线不清晰的情况下，对疲劳源位置的的检测效果较差。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种能够精确地在断口区域内找出贝纹线，通过确定的贝纹线精确地对疲劳源位置进行定位的基于贝纹线的金属断裂疲劳源检测方法与系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种基于贝纹线的金属断裂疲劳源检测方法与系统。

该方法的实现包括以下内容：

S1：提取零件断口区域图像的中心点，对提取的区域图像进行二值化图像处理，并以区域图像的中心点为原点建立坐标系；

S2：以区域图像的中心点为原点，向各方向放射延伸生成射线，根据生成射线上的像素值得到各方向射线对用的像素脉冲曲线图，计算像素脉冲曲线图中每个脉冲的周边密集度，通过像素脉冲曲线图中每个脉冲的周边密集度得到周边密集度序列，利用该周边密集度序列获得周边密集度序列的均方差；

根据周边密集度序列的均方差，对各方向射线经过的区域进行判断；该经过的区域为疲劳扩展区或瞬断区或同时经过疲劳扩展区与瞬断区的共同区域；

对经过共同区域射线上的像素点属于疲劳扩展区或瞬断区进行划分，并根据划分的结果确定出各个方向射线上的分界点；

对得到的各个方向射线上的分界点进行拟合，得到贝纹线；

S3：提取经过共同区域的两条边缘射线，找出这两条射线所成夹角的中位线，得到的中位线即为贝纹线的运动轨迹；

将贝纹线沿运动轨迹向疲劳扩展区的方向平行移动，确定零件断口区域的疲劳源位置。

对区域图像进行二值化处理是对区域图像区域进行锐化增强，对锐化增强后的图像进行二值化处理。

获取个方向射线上像素值的脉冲曲线的周边密集度序列的方法如下：

提取像素脉冲曲线图中各方向射线上的矩形脉冲曲线中波形的起点和终点的横坐标，计算每个脉冲与相邻两脉冲的密集度，得到每个脉冲的周边密集度，计算公式如下：

式中：表示脉冲的周边密集度；为脉冲的波形宽度；为该波形与左侧相邻波形终点的像素距离；为该波形与右侧相邻波形起点的像素距离；

根据计算得到的该脉冲曲线上的所有脉冲的周边密集度，并将每个脉冲的周边密集度按照脉冲曲线上的脉冲序列进行组合，得到该脉冲曲线的周边密集序列。

对所述各方向射线经过的区域类型划分的步骤如下：