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第卷第期机电工程..
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基于光流法的气密性检测装置研究
吴春龙,潘海鹏,夏永明
浙江理工大学机械与自动控制学院,浙江杭州
摘要:针对用气泡检测小型压力容器气密性的方法存在工作效率低下以及较多的安全隐患等问题,进行了气泡图像处理法的研
究。搭建了气泡图像采集系统。利用软件结合光流算法处理气泡图像,研究了基于光流理论的—气泡图像处理
算法。对气泡图像进行了定制阈值的图像区域分割,获得了层次分明的气泡图像;基于此方法设计了一套半自动化的气密性检测系
统。利用此系统自动得到了气泡的数量和大小并以此计算泄漏量以及泄漏的部位。实验结果表明:此系统可准确检测的最小气泡
直径为,气泡检测最适合的直径在左右,如气泡直径继续增大,气泡表面不规则程度加深,检测精确度变低,因此,该系统
在一定的条件下能准确计算气泡数量及大小,实现了对泄漏气体的检测。
关键词:光流法;气密性检测;机器视觉;高速摄像系统
中图分类号:.; 文献标志码: 文章编号:
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器气密性同时进行定性、定量检测已成为可能。王红
引言
一等人利用高速摄像法对垂直矩形管内不同直径气
为确保产品质量,消除安全隐患,密闭容器出厂孔产生的上升气泡进行了实验测量研究,对不同工况
前必须做密封性能检测。充气检测是其常规检测方下气泡的特征参数和运动曲线进行对比分析,总结了
法,被称为气密性检测⋯。气泡的运动规律。.等提出了一个用光流
气密性检测的方法有超声波法、直接压力测试概念来检测气泡的新图像处理方法,在理想实验条件
法、压差测试法、气泡法、涂抹法等。其中,气泡法和下完成了对运动气泡的检测,但是所检测的气泡结构
涂抹法难以定量检测。其他方法可以定量检测,但不单一,没有考虑到有很多气泡产生时,气泡图像的重
能确定泄漏的具体位置。随着科技的进步,对压力容叠。用超声波方法检测了粘性流体中气
收稿日期:
作者简介:吴春龙一,男,浙江淳安人,主要从事工业过程控制与综合自动化方面的研究.—:.
通信联系人:潘海鹏,男,教授,硕士生导师.—:..
· 机电工程第卷
泡的大小和数量。但在实际应用中,气泡所在的流体玻璃缸
并不是理想状态,有一定的浑浊度和粘性,且气泡在高速摄像机
上升的过程中会发生重叠和聚散的现象。以上研究
于实际应用有一定的困难。
为实现定量检测与定位检测相结合,本研究将图
像处理法应用于实际,研究以光流法为核心的气泡图
像处理算法,并基于该方法设计一套半自动化的基于
机器视觉的压力容器气密性检测系统,最后,通过实
验验证该方法的可行性。图高速摄像系统模拟图
气密性检测系统工作原理基于光流法的气泡图像检测法
基于机器视觉的气密性检测系统主要由视觉传图像处理是利用将采集到的图像进行光
感、图像处理和机械设备三大模块组成。视觉传感利流计算以获得气泡的表面信息。利用该方法可直观
用高速摄像机、图像监视器、电脑及视频采集卡对水地显示气泡的大小、分布及运动过程,对流场内的气
中气泡进行拍摄和记录;图像处理主要是利