基于改進(jìn)Canny算子的損傷葉片邊緣檢測(cè)及三維重建研究.pdf

1、葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，為了節(jié)約更換成本，對(duì)符合適航要求的破損葉片進(jìn)行修復(fù)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，需要焊接修復(fù)的葉片占葉片維修業(yè)務(wù)總量的一半以上。目前我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片均為國(guó)外送修，漫長(zhǎng)的維修周期嚴(yán)重制約著我國(guó)民航維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此研究具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的葉片自動(dòng)焊接修復(fù)裝備具有重大實(shí)際意義。在自動(dòng)焊接過(guò)程中，為了準(zhǔn)確定位待焊葉片輪廓同時(shí)快速恢復(fù)缺損部位形貌，需要建立快速精確的視覺(jué)定位及檢測(cè)系統(tǒng)。
　　焊接裝

2、備視覺(jué)系統(tǒng)建立的首要目標(biāo)是恢復(fù)出葉片缺損部位的三維輪廓，便于自動(dòng)焊接過(guò)程中進(jìn)行分層與軌跡規(guī)劃。目前恢復(fù)方式多為離線擬合，通過(guò)三維測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到三維輪廓。該方法不僅步驟繁瑣、耗時(shí)嚴(yán)重，還需在焊接前再次定位。為解決上述問(wèn)題，提出一種基于葉片邊緣輪廓線延伸進(jìn)行恢復(fù)的在線測(cè)量視覺(jué)系統(tǒng)方案。為多角度獲取葉片的空間扭曲結(jié)構(gòu)信息，建立三目視覺(jué)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)每個(gè)視野中的葉片焊接關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行立體拼接和延伸，恢復(fù)出葉片缺損部位的三維

3、形貌，獲得焊接過(guò)程中分層與軌跡規(guī)劃提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)葉尖部位缺損的葉片仿真試驗(yàn)證明，該方法重構(gòu)精度達(dá)到0.2mm，可以滿足葉片的焊接要求，并且工作效率較之前離線測(cè)量方式具有明顯提升。
　　為了對(duì)葉片焊接前進(jìn)行精確的軌跡規(guī)劃，需要對(duì)完成裝卡后的葉片進(jìn)行邊緣檢測(cè)得到第一層待焊葉片軌跡。針對(duì)Canny算子在檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的邊緣不連續(xù)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，提出一種基于部分極值抑制的Canny算子改進(jìn)方法，即通過(guò)引入邊緣連續(xù)性因素改進(jìn)非極大值抑制對(duì)邊