管道全位置焊缝三维测量研究

作者：胡曦; 余震; 刘海生

来源：石油机械, 2021, 49(09): 129-136.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2021.09.019

• 双目视觉
• 视差图
• 焊缝点云
• 全位置焊缝
• 三维测量

为实现焊缝尺寸在线测量,提出一种基于双目视觉的管道全位置焊缝三维测量方法。先采用平面模板法对所设计的双目系统进行标定,然后采集焊缝图像并进行极线校正。通过构建与像素点灰度值、灰度值梯度以及邻域的平滑性相关的能量代价函数进行立体匹配,获得连续平滑的焊缝视差图,结合三角测量法计算三维坐标重构出焊缝点云。定义了焊缝宽度、余高计算方法,针对管道全位置焊缝,将其分为8个区间,分别重构点云并提取特征点坐标,三维测量各区间焊缝余高和宽度,然后结合贪婪算法重构出的焊缝三维模型进行分析。研究结果表明,管道全位置焊缝三维测量方法的测量误差在0.2 mm以内,且测得平焊缝余高较小,立焊缝宽度较窄,而仰焊缝焊道较凸,余高较大,能实现焊缝尺寸的在线测量。研究结果可为管道焊缝的全位置测量提供一定的指导。

• 单位
  湖北文理学院; 自动化学院; 武汉科技大学