[发明专利]一种基于摄像定位的手动超声可视化无损检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于摄像定位的手动超声可视化无损检测装置及方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

目前成熟的超声可视化检测技术有自动超声水浸/喷水C扫描技术，但该技术还存在一些局限：

首先，自动超声C扫描检测技术对平板或形状规则的回旋体工件较为有效，对形状复杂的工件难以实现自动化检测，或者需要庞大而复杂的系统构成。

其次，自动超声C扫描检测技术由于水耦合等方式对灵敏度损失较大，难以实现高灵敏度的检测。

第三，自动超声C扫描检测技术受制于系统电噪声的影响，检测灵敏度的调节上限受限。

第四，自动超声C扫描检测系统往往机械装置庞大，不能便携，不能现场检测。

因此如何对被检件实现操作简单，结果可靠，高灵敏度，方便快捷，适用广泛的超声波可视化检测成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的上述缺陷，提供一种基于摄像定位的超声可视化无损检测装置及方法，实现了高可靠性的被检件超声可视化无损检测。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于摄像定位的超声可视化无损检测装置，包括：摄像机、数据采集卡、工控机、超声波探伤仪、探测装置、稳定光源、支架和工作台；

摄像机和稳定光源均固定在支架上，摄像机正对工作台，稳定光源用于给工作台照明，探测装置与超声波探伤仪连接，探测装置对放置在工作台上的被测件进行超声波检测，并将检测数据提供给超声波探伤仪，数据采集卡采集超声波探伤仪的输出数据并提供给工控机，摄像机将拍摄的图像数据提供给工控机，工控机将接收到的图像数据以及超声波探伤仪的输出数据进行处理，得到待测件的超声C扫描检测图像，实现基于摄像定位的超声可视化无损检测。

还包括耦合装置，用于在待测件表面喷涂耦合剂。

所述探测装置包括探头、探头套和色标；探头套为一端开口的空心圆柱体，探头安装在探头套内部，色标粘贴在探头套封闭端外侧的中心位置。

所述摄像机全副帧数大于150帧/s，分辨率大于100万像素。

所述工控机将接收到的图像数据以及超声波探伤仪的输出数据进行处理，得到待测件的超声C扫描检测图像，具体为：

(1)对所述图像数据中探头色标的颜色进行校正，修正视场内光线不均导致的色标颜色偏差；

(2)定位探头：在校正后的图像数据中进行全图搜寻探头的位置，如果找到探头位置，则进入步骤；否则重新执行步骤(2)；

(3)在下一幅图像中，在以步骤(2)确定的探头位置为中心的预设范围内再次搜寻探头的位置；若没有找到，返回步骤(2)再进行全图搜寻探头位置，如果找到探头位置，则采集超声波探伤仪的输出数据，并根据该超声波探伤仪的输出数据以及探头位置数据进行C扫描图像绘制，之后进入步骤(4)；

(4)在下一幅图像中，在以步骤(3)确定的探头位置为中心的预设范围内再次搜寻探头的位置；若没有找到，返回步骤(2)再进行全图搜寻探头位置，如果找到探头位置，则采集超声波探伤仪的输出数据，并根据该超声波探伤仪的输出数据以及探头位置数据进行C扫描图像绘制，以此类推，直到检测结束，得到待测件的超声C扫描检测图像。

所述步骤(1)对图像数据进行校正具体为：

(1.1)将工控机接收到的图像进行分区；

(1.2)将探头在各分区内移动，进行探头套端面中心位置识别；

(1.3)识别每一圆心位置处的色标的RGB值，该RGB值即是色标在该区域内的实际颜色；

(1.4)保存每一分区内识别出的色标的RGB值，即实际颜色。

搜寻探头的位置具体为：将每一点的颜色的RGB值与校正时所分区域得到的校正颜色的RGB值进行对比，二者颜色的RGB值偏差在预设范围内即认为该处为探头位置。

所述步骤(3)根据该超声波探伤仪的输出数据以及探头位置数据进行C 扫描图像绘制，具体为：

(3.1)设置画笔大小；

(3.2)根据设置的画笔大小，以探头位置为中心形成矩形区域；

(3.3)将该矩形区域填充颜色，

(3.4)重复步骤(3.2)～(3.3)，直到绘制完整体C扫描图像。

所述步骤(3.3)将该矩形区域填充颜色具体为：

(a)制作256阶的调色板；

(b)将超声波探伤仪的输出数据与颜色对应起来，通过对