熒光磁粉自動化探傷檢測設(shè)備研發(fā)階段-飛泰檢測儀器

我國在20世紀(jì)90年代開始對磁粉自動化檢測展開研究。在熒光磁粉探傷機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了基于可視化磁痕辨認(rèn)的自動探傷方案。二十一世紀(jì)，我國自主研發(fā)的半自動化以及少量的自動化磁粉檢測設(shè)備取得很大進(jìn)步，并廣泛運(yùn)用在鐵磁性零件工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測的各個領(lǐng)域中。

近幾十年的發(fā)展，我國研制的高靈敏度熒光磁粉、缺陷顯示膜達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前采用自動圖像識別代替人眼判斷缺陷的全自動磁粉探傷技術(shù)處于實(shí)驗(yàn)研究階段。還有許多需要解決的問題，生產(chǎn)線上的環(huán)境相比實(shí)驗(yàn)室更加復(fù)雜，因此許多系統(tǒng)在生產(chǎn)線上無法達(dá)到理想的工作狀態(tài)，且系統(tǒng)的識別率較低。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化檢測的難點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個方面：

(1)采集的熒光磁粉圖像質(zhì)量差。利用CCD成像所采集到的熒光磁粉圖像可能由于光照不均勻、成像設(shè)備材質(zhì)結(jié)構(gòu)問題造成圖像存在光斑重影、噪聲等現(xiàn)象。圖像質(zhì)量的好壞對圖像識別有著一定的影響，因此圖像的去噪環(huán)節(jié)是整個識別環(huán)節(jié)的重要一部分。

(2)熒光磁粉圖像中由于存在偽裂紋、銹跡的影響，嚴(yán)重干擾熒光磁粉真裂紋檢測結(jié)果，從而出現(xiàn)漏判、誤判的現(xiàn)象。因此在識別前，對真?zhèn)瘟鸭y進(jìn)行準(zhǔn)確分割是實(shí)現(xiàn)自動化檢測的一大難點(diǎn)之一。

(3)尋找到合適的特征對裂紋和非裂紋進(jìn)行準(zhǔn)確的描述是工作重點(diǎn)之一。為了更加準(zhǔn)確的檢測出真?zhèn)瘟鸭y，需要對真?zhèn)瘟鸭y特征展開深入研究，可以考慮從真?zhèn)瘟鸭y形狀、灰度和梯度信息差異性特征入手。因此，盡可能多地描述裂紋和非裂紋的特征信息是熒光磁粉圖像特征提取的重中之重。

(4)提高識別率是裂紋檢測系統(tǒng)最終目標(biāo)。不同的識別方法對相同熒光磁粉裂紋圖像檢測存在差異性。目前裂紋檢測的方法包括灰度閾值分割法、梯度分析法、幾何分析法以及模式識別法等。對于灰度閾值分割法是由一個灰度閾值將圖像的目標(biāo)和背景區(qū)域分隔開來。此方法會造成虛警率很高；梯度分析法對如銹跡這樣的偽裂紋，分割效果不佳，因?yàn)檎鎮(zhèn)瘟鸭y在某些梯度方向上存在一定相似性；對于幾何分析法，分割準(zhǔn)確性不佳，且具有很大的局限性。這些方法的裂紋識別率都不高，因此需要進(jìn)一步探討識別率高、魯棒性強(qiáng)的識別方法是檢測系統(tǒng)的難點(diǎn)之一。

目前，熒光磁粉裂紋自動檢測技術(shù)還是初級階段，已提出的識別算法識別率不高，且不穩(wěn)定，因此需要對裂紋分割、特征選取以及識別算法三個環(huán)節(jié)在上述提到的四個難點(diǎn)方面展開深入研究，從而實(shí)現(xiàn)一個識別率高、復(fù)雜度低、運(yùn)算速度快的裂紋檢測算法。