[发明专利]坡口缺陷检测算法及装置

说明书

本发明公开了一种坡口缺陷检测系统，适于检测管状元件端部的环形坡口的缺陷，该系统包括：视觉组件，包括环形光源和位于环形光源后方的镜头、相机，环形光源适于对坡口进行环形光打光，镜头和相机适于采集坡口图像；传动组件，适于带动管状元件移动，以使管状元件位于环形光源的前方且与环形光源同轴；计算设备，与相机相连，适于获取坡口图像，以及根据坡口图像来检测坡口的缺陷。本发明一并公开了相应的坡口缺陷检测方法及计算设备。

技术领域

本发明涉及工件智能在线检测技术领域，尤其涉及一种用于检测管状元件端部的环形坡口缺陷的算法及装置。

背景技术

核能作为一种清洁、高效、无污染的清洁能源，已被广泛应用于军事、生产和经济等领域。由于重水反应堆具备残留废物少、能量利用率高和工业应用技术成熟度高等特点，其在世界范围的核电系统均具有广泛的应用。因此，核燃料棒作为重水反应堆的基元，其加工生产的质量直接关系到核电站的正常运行。在现有的处理方案中，由于锆材料在高温、高辐射状态下仍能保持良好的金属特性，故一般采用锆合金管将核燃料包起来以防止裂变产物溢出。锆管内部需填充核燃料，且填充完成的锆管也需要在两端焊接端塞以防止内部燃料与外部环境接触。焊接前，在锆管两端车出坡口用于焊接，坡口质量的好坏影响着焊接成功率，端塞焊接不良的核燃料棒在参与核反应时会造成裂变产物泄漏，进而发生安全事故，所以对核电用锆管进行坡口缺陷检测尤为重要。

目前，通常采用人工抽样检测的方式来检测坡口质量，由于核燃料具有辐射性，长期暴露于核辐射环境中对工作人员的身体健康不利。此外，人工检测效率较低，无法实现在线全检，限制了整条焊接产线的效率。此外，人工检测结果与人的主观判断相关联，无法保证检测标准的一致性。

发明内容

为此，本发明提供一种坡口缺陷检测算法及装置，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种坡口缺陷检测系统，适于检测管状元件端部的环形坡口的缺陷，所述系统包括：视觉组件，包括环形光源和位于所述环形光源后方的镜头、相机，所述环形光源适于对所述环形坡口进行环形光打光，所述镜头和相机适于采集坡口图像；传动组件，适于带动所述管状元件移动，以使所述管状元件位于所述环形光源的前方且与所述环形光源同轴；计算设备，与所述相机相连，适于获取坡口图像，以及根据所述坡口图像来检测所述环形坡口的缺陷。

可选地，在根据本发明的坡口缺陷检测系统中，所述视觉组件还包括同轴光源，所述同轴光源位于所述环形光源和所述镜头之间且与所述环形光源同轴，适于对所述环形坡口进行同轴光打光。

可选地，在根据本发明的坡口缺陷检测系统中，包括对称设置的两组视觉组件，所述两组视觉组件适于分别采集所述管状元件两端的坡口图像。

可选地，在根据本发明的坡口缺陷检测系统中，还包括：保护罩，适于遮罩所述视觉组件；遮光罩，位于所述保护罩前方且与保护罩可转动连接，所述遮光罩的前壁上设置有适于容纳所述管状元件的豁口，所述前壁的内侧设置有弹性遮光部件。

可选地，在根据本发明的坡口缺陷检测系统中，所述视觉组件还包括：环形光源调节模块，与所述环形光源连接，适于调整环形光源的位置；相机调节模块，与所述相机连接，适于调整所述相机的位置。

可选地，在根据本发明的坡口缺陷检测系统中，还包括第一底板、第二底板和线性模块，所述第一底板上固定有所述环形光源调节模块和所述相机调节模块；所述线性模块包括驱动装置、导向装置和滑动端子，所述导向装置固定于所述第二底板上，所述滑动端子的上端与所述第一底板连接，所述驱动装置适于驱动所述滑动端子在所述导向装置中滑动，以使所述第一底板以及固定于第一底板上的视觉组件线性运动。

可选地，在根据本发明的坡口缺陷检测系统中，所述传动组件包括水平传动模块和竖直传动模块，所述水平传动模块设置于所述环形光源的光轴的下方，适于带动所述管状元件在水平方向移动；所述竖直传动模块适于带动所述管状元件在所述环形光源的光轴所在的垂面上上下移动。