一种磁悬液浓度自动检测方法及系统

本发明涉及机器视觉领域，特别是涉及一种磁悬液浓度自动检测方法及系统。

背景技术：

1、随着对装备性能要求的提高，无损检测成为了装备在生产制造、运行维护过程中不可或缺的一步，而磁悬液浓度对无损检测的精度起着举足轻重的作用，浓度过高或过低都会导致较高的误检率。因此，在每次无损检测前，都需要对磁悬液进行一次浓度测量。然而，目前的磁悬液浓度测量必须由人工测量，人工检测效率低下，在长时间的测量下易产生视觉疲劳。并且，人工读取不仅使设备的自动化程度降低，而且读取的数值也不够准确，会很大程度上的影响磁粉检测的精度，导致漏检或误检。

2、因此，基于上述问题，亟需提供一种基于机器视觉的磁悬液浓度自动检测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种磁悬液浓度自动检测方法及系统，能够准确、快速的实现磁悬液浓度的自动检测，进而能够提高自动化程度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种磁悬液浓度自动检测方法，包括：

4、将获取的100ml待测磁悬液的样本放入磁粉浓度测定管中，并沉淀三十分钟以上；

5、沉淀完成后，采用工业相机拍摄得到磁粉颗粒沉淀后的磁悬液图像；

6、根据沉淀后的磁悬液图像，采用图像处理算法，先确定测定管中沉淀磁粉界面下方的刻度线条数；

7、再确定沉淀磁粉界面下方第一条刻度线以上需要估读部分的磁粉浓度；

8、根据沉淀磁粉界面下方的刻度线条数和需要估读部分的磁粉浓度确定最终的磁悬液浓度。

9、可选地，所述根据沉淀后的磁悬液图像，采用图像处理算法，先确定测定管中沉淀磁粉界面下方的刻度线条数，具体包括：

10、对磁悬液图像进行预处理；所述预处理包括：图像裁剪处理、滤波处理以及将图像的bgr格式转换成hsv格式；

11、根据预处理后的图像，采用inrange函数并设定合适的阈值，将刻度线部分的像素点变为255，剩余部分变为0，再采用腐蚀操作去除噪声，得到去噪后的刻度线图像；

12、根据预处理后的图像进行灰度化处理和全局阈值二值化算法确定磁悬液中沉淀磁粉部分的图像；对磁粉部分图像采用先腐蚀再膨胀的方式，进行去噪；

13、根据去噪后的刻度线部分图像和沉淀磁粉部分的图像进行或操作；

14、通过轮廓提取算法对或操作后的图像进行刻度线的轮廓提取；

15、根据轮廓提取后的刻度线条数以及分度值确定得到沉淀磁粉界面下方第一条刻线对应的浓度值。

16、可选地，所述通过轮廓提取算法对或操作后的图像进行刻度线的轮廓提取，具体包括：

17、确定每个轮廓的面积；

18、根据刻度线的面积范围进行轮廓的一次过滤；

19、确定一次过滤后轮廓的最高点和最低点的高度差；

20、根据刻度线的高度差进行轮廓的二次过滤；

21、根据二次过滤后轮廓的中心位置进行轮廓的三次过滤。

22、可选地，再确定沉淀磁粉界面下方第一条刻度线以上需要估读部分的磁粉浓度，具体包括：

23、确定需要估读部分的磁粉轮廓坐标点的矩阵；

24、对坐标点的矩阵进行求平均值的操作，再将高度坐标从平均后的矩阵中截取出来，确定最上面一条刻度线的中心高度；

25、剔除小于中心高度的磁粉部分，得到估读部分的磁粉图像；

26、将最上面一条刻度线以上部分磁粉图像的黑色像素点的个数与人工标定1ml磁粉所占像素点个数做换算，得到需要估读部分的磁粉浓度。

27、一种磁悬液浓度自动检测系统，包括：

28、沉淀模块，用于将获取的100ml待测磁悬液的样本放入磁粉浓度测定管中，并沉淀三十分钟以上；

29、沉淀磁粉处的图像拾取模块，用于沉淀完成后，采用工业相机拍摄得到磁粉沉淀后的测定管下方磁悬液图像；

30、沉淀磁粉界面下方刻度线条数确定模块，用于根据沉淀磁粉部分的图像，采用图像处理算法，先确定沉淀磁粉界面下方的刻度线条数；

31、需估读部分的磁粉浓度确定模块，用于再确定沉淀磁粉界面下方第一条刻度线以上的需要估读部分的磁粉浓度；

32、磁悬液浓度确定模块，用于根据沉淀磁粉界面下方的刻度线条数以及估读部分的磁粉浓度确定最终的磁悬液浓度。

33、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

34、本发明所提供的一种磁悬液浓度自动检测方法及系统，根据磁悬液沉淀后的图像，采用图像处理算法，先确定测定管中沉淀磁粉界面下方的刻度线条数；再确定沉淀磁粉界面下方第一条刻度线以上需要估读部分的磁粉浓度；根据沉淀磁粉界面下方的刻度线条数和需要估读部分的磁粉浓度确定最终的磁悬液浓度；本发明解决了现有人工检测中由于磁悬液静置后的沉淀磁粉界面形状不规则并且需要目视估读而导致的磁悬液浓度检测精度不高的问题。本发明在识别刻度线的同时进一步确定需要估读部分的磁粉浓度，能够准确、快速的实现磁悬液浓度的自动检测，进而提高磁粉探伤设备的自动化程度。

技术特征：

1.一种磁悬液浓度自动检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种磁悬液浓度自动检测方法，其特征在于，所述根据沉淀后的磁悬液图像，采用图像处理算法，先确定测定管中沉淀磁粉界面下方的刻度线条数，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种磁悬液浓度自动检测方法，其特征在于，所述通过轮廓提取算法对或操作后的图像进行刻度线的轮廓提取，具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种磁悬液浓度自动检测方法，其特征在于，再确定沉淀磁粉界面下方第一条刻度线以上需要估读部分的磁粉浓度，具体包括：

5.一种磁悬液浓度自动检测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种磁悬液浓度自动检测方法及系统，涉及机器视觉领域，该方法包括将获取的100ml待测磁悬液的样本放入磁粉浓度测定管中，并沉淀三十分钟以上；沉淀完成后，采用工业相机拍摄得到磁粉颗粒沉淀后的磁悬液图像；采用图像处理算法，先确定测定管中沉淀磁粉界面下方的刻度线条数；再确定沉淀磁粉界面下方第一条刻度线以上需要估读部分的磁粉浓度；根据沉淀磁粉界面下方的刻度线条数和需要估读部分的磁粉浓度确定最终的磁悬液浓度。本发明在识别刻度线的同时进一步确定需要估读部分的磁粉浓度，能够准确、快速的实现磁悬液浓度的自动检测，进而提高磁粉探伤设备的自动化程度。

技术研发人员：杨芸,韩宝虎,左金钊
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15