Ad investigandum mutationes piscinae morphologiae fusilis in cladding laser, systema vigilantia online pro laseris cladding liquefactis constructa est. Imago piscinae fusilis ab coaxial congregatione COMS camerae et instrumenti laseris consecuta est. Ex analysi histogrami cineriscalis distributio piscinae fusilis, limen adaptivum segmentationis modus segmentationis liminis triangularis adhibitus est ad imaginem piscinae fusilis binarizandam. Ora piscinæ fusilis imago ab Canny operator recepta est, et longitudo et latitudo piscinae fusilis areae a minimo rectangulo circumscripto algorithmo consecuti sunt. Novem circuli unius-passuum experimentorum orthogonalium claverum cum 45 ferro substratae et 420 ferro immaculato ut pulveris cladding Effectus experimentales ostendunt mediocris erroris latitudinis inter piscinae fusilis sub vigilantia systematis mensuratae et latitudinis actualis cladding sub microscopio electronico mensuratum esse 4.5%, quod efficaciam systematis vigilantiae visualis comprobat. Dimensio analyseos piscinae fusilis latitudinis sub vigilantia systematis consecuta ostendit laser potestatem maximam vim in latitudinis piscinae fusilis habere, quam celeritatem insequi, ac demum pulverem rate pascere; latitudo piscinae fusilis cum incremento laseris potentiae crescit et decrescit cum incremento celeritatis et pulveris pastionis. In lacus fusilis notitia et mutatio regulae a vigilantia ratio consecutae adhiberi possunt ut variabiles referentiae pro real-time imperium cladding laser iacientes fundamentum pro clauso-lope ditionis laseris cladding.

1. Technical background

Materia formativa technologiae provectae; laser cladding operatur formando stagnum altum temperaturae fusile in superficie subiecti per actionem summi energiae laseris. Collum pulveris metallicum in piscinam fusilem modo directione transportat, liquefactionem et solidificationem subit processum, ac demum ens clapping depositum obtinet. Haec technologia singularia utilitates habet in parte metalli reparatione, prototyping celeri, immutatione superficiei, et fabricando metallo additivo. Sed processus laser cladding inconstans est, et inter stratas stratas obvium etiam cum parametris laborantibus mutationes manifestae sunt. Reproducibilitas haec pauper causatur ex eo quod laser cladding valde sensibilis est in levibus effectibus parametri operandi (sicut potentia laser, celeritas cladding, et pulveris cibatio rate), et multiplex coniunctio inter parametris est, itaque inveniuntur. certos limites in opere ipso.

Ad qualitatem cladding stabiliorem obtinendum, magni momenti est ut processus cladding laser monitor in tempore reali. Hong Lei et al. [8] usus photoelectrici sensoris ad monitorem plasma caeruleo-violaceum signo lucis generato in processu laseris cladding, relationem inter parametros diversos processuum et signum intensionis lucis enucleavit, et lucem intensionem insignem consecutus est cum bono strato cladding qualitate sub experimentali conditiones. Tamen, cum potestas laser minor quam limen p est, signum lucis caeruleo-violcum non magnopere laser potentia afficitur. Ergo hoc signum non competit processui cladding laser ad low-potentiam vigilantiam. Praeterea lux caeruleo-violacea intensio conspicua eminus respondet ad qualitatem bonam cladding diversarum materiarum cladentium diversarum. Magnae observationes necessariae ad congruam mutationum latitudinem obtinendam requiruntur. Hu Xiaodong et al. [9] Novum sensorem photoelectricum designavit, congruentem relationem inter signum voltage sensoris et pulveris fluens rate constituit, et processum cladding monitorem pulveris fluens rate ad finem cladding stabilis consequendum moderatus est. Song Wei et al. [6] CCD camera usus est ut ad magnitudinem notitiae et temperaturae piscinae fusilis distribueretur, et relationem inter parametros cladding et piscinas conflatiles consecuta est. Miyagi M. et al. [10] Fotodiodam in laser processui capitis vigilantia integravit et invenit signum radiophonicum scelerisque validum cum mutatione latitudinis piscinae fusilis habuisse correlationem. PID moderatoris imperium laseris potentiae output moderari voluit, figuram cladding ita regere. Sun Huajie et al. [11] Colorem CCD camerae temperaturae clausae fasciae temperationis fabricavit quae ratio temperaturae colorimetricae mensurae nititur, quae effectum caloris cumulationis in processu laseris cladding et effectui removere potest et qualitatem cladding expectatam consequi. Nihilominus, cum potestas laser 1800W excedit, imago cineraceorum ad R canalem respondentem attingit valorem maximum 255 cineris. Smurov I. et al. [12] Pyrometro usus est et camera ultrarubra ad claritatem et caliditatem notitiae piscinae fusilis metiendam, necessitudinem inter claritatem temperaturae informationem et liquidam morphologiam piscinae morphologiam, et processus cladding ditionis intellexit.

Cum basic unitas entitatis cladding, lacus fusilis in toto cyclo cladentium exsistit, et notae morphologicae piscinae fusilis directe reflectere possunt eventus finales clading. Propterea haec charta morphologiam liquidam piscinam ut vigilantiam rem eligit et laser evolvit stagnum fusile in systemate vigilantia online in COMS camerae industrialis et OpenCV fundatum (fons apertis visio computatoria et apparatus discendi bibliothecae software). Systema algorithmum comprehensivum imaginis utitur ad processum imaginis stagni input fusilis, quae efficaciter potest segmentum fusile areae piscinae et aream piscinae fusilis et longitudinis et latitudinis piscinae fusilis extrahendi. Totus denique processus cladding et eventus processus algorithmus per interactivum systematis observatur. Lacus liquidus monitored informationes fusilis adhiberi potest ut referat variabilis ad realem tempus imperium cladding laseris, fundamen- tum pro clauso-lope ditionis laseris cladding.

2 Cras platform et cladding materiae

ComS color camerae exemplar adhibitum est Baslera2A192051gcBAS, cum maxima solutione anni 1920×1200. Camera praebet SDK (Software Kit Development) innixa lingua programmandi C++, quae ad secundarium camerae evolutionem adhiberi potest. Experimentum coaxialis institutionis camerae COMS utitur, et altiore architectura in Figura demonstratur 1. Coetus coaxialis cameram efficere potest ut lacus liquidus et camera relative adhuc in processu remaneant, nec opus sit imaginem corrigere; ideo detectio campi visum et accurationem meliori esse debet quam axis lateralis conventus.

Antequam experimentum incipit, laser caput move ad locum laborantem, cameram incipe, et eius expositionem ac longitudinem arx compone, ut imago capta in prospectu clare effigi possit. Durante processu cladding laser, lux emissa in piscinam fusilis a duobus trabes dialecticis in angulo 45° positae reflectitur, et tandem directe cameram DOLO COMS intrat. Signum leve captum in pixel unitatis convertitur in signum digitale per conversiones seriem et initus in computatorium per funem retis ad imaginem processus.

Experimentum utitur 45 ferro cum magnitudine 200mm×100mm×10mm sicut substratum stratum. Ante experimentum superficies subiectae cladding machinae sandblatationis polita est ut iacuit oxydatum et ceteras immunitates in superficie removeat. 420 chalybs immaculata adhibetur ut pulveris cladding, et eius compositio chemica in Tabula 1 exhibetur.

3 imago processus

Cum imaginem piscinae fusilis comparandam, aliqua impedimenta officinas ut lux laser, plasma et pulveris respersio colligentur et in computatorium simul cum imagine piscinae fusili colligentur[14]. Praeterea instabilitas recordationis et artificii tradendi etiam impedit imaginem piscinae fusilis[15]. Impedimenta haec seducent analysin notarum piscinae fusilis. Ut igitur ad accuratius elicias notas proprias in liquida piscina contentas, imaginis liquidae originalis necesse est esse procedendum. Processus altiore piscinae fusilis processus imaginis ostenditur in Figura II.

3.1 imago cineraceorum

In clapping laser, imago quae in piscinae fusili area differt ab calee parte aliorum arearum. Cum imaginis notitia chromatica comparatur, claritas imaginis informationes proprietas lacus fusilis melius reflectere potest. Oportet igitur imaginem coloris ab hac camera captam in unam canalem imaginem converti. Reductio in canalium numerum redigit ad quantitatem calculi, quae utilis est processus algorithmi subsequentis. Modus mediocris ponderati adhibetur ad imaginem cineraceorum computandam. Formula calculi est: Gray = 0. 299 × R + 0. 587 × G + 0. 114 B (1)
Ubi Gray est grayscale pixelli valoris post calculum praegravis; R, G, B sunt grayscales valorum rubri, viridis et caerulei ductus pixel respective.

3.2 Filtering et denoising

In processu piscinae fusilis adquisitionis et transmissionis imaginis, necesse est ut strepitu afficiatur. Necesse est imaginem piscinae fusilis grayscale denominare. Sicut colum spatialis nonlinearis, mediana colum utilitas efficaciter habet puncta pixelli repentina in imagine tollendo et in margine imaginis retinendo, quod prodest ad deprehendendum marginem subsequentem. Valor cinerei puncti coordinati (x, y) post mediani eliquationem est: Vide formula (2) in figura

Ubi, Sxy coordinata est omnium imaginum in area ad punctum centrum (x, y); g (s, t) valorem griseum est pixel originalis in hoc coordinato.

3.3 Acta limina justo

In piscinis fusilis imago, griseus valor imaginum in area piscinae liquidae sita altior est quam in aliis locis. Ideo rationabilis limen cinereum adhiberi potest ad aream piscinae fusilis ab imagine piscinae fusilis separandam. In processu cladding laser, griseus valor piscinae fusilis omni tempore mutat imaginem. Sectationis limen fixum methodus fusilem omnium imaginum aream accurate separare non potest. Ut accurate deprehendatur, piscinae fusilis imago ab adaptiva liminis segmentatione divisa est. Mearum distributio piscinae fusilis grisea ostenditur in Figura III.

Cinerea distributio piscinae fusilis in Figura 3 maxime contrahitur in ellipsis areae supra 250, quae est mearum grisei-apicum typicum unius. Ergo limen triangularis segmentationis modus adhibetur ad imaginem piscinae fusilis processus. Principium a summo puncto ad imum cineraceorum in histogramma recta linea ducere, deinde verticalem distantiam ab histogrami vertex cuivis cineraceorum rectae respondentem computare, et valorem cineraceum sibi respondentem deligere. extremae imaginis limen. Explicatio valoris triangularis segmentationis codicis ostenditur in Tabula 2. Imago binaria post limen adaptivam segmentationis in Figura 4. exhibetur.

3.4 Morphological processui

Post binarium imaginem, imago binaria cum duobus areae piscinae fusilis et in area background obtinetur (vide figuram V). Ex figura 5a videri potest, quod sunt maculae nigrae concavae quae ex strepitu intra stagnum liquescens in area sunt, et sunt parvae maculae lucidae a pulvere resperso in margine forma reflexae. Hi defectus piscinæ fusilis forma extractio accidet, itaque lacus fusilis imaginis amplius depuratus esse debet. Operatio clausa in processu morphologico adhibetur ut imaginem primo augeat et deinde eam diruat, quae parva foramina in spatio connexo removere potest; Operatio aperta primum imaginem erigit ac deinde dilatat ut puncta discreta parva in margine figurae tollat, angustos hiatus in margine imaginis disiungat et extima levius efficiat. Utraque operatio aream piscinae fusilis non mutabit. Post curationem, piscinæ fusilis clausa area obtinetur, ut ostenditur in Figura 5b.

3.5 Edge Extraction

Post aream piscinae liquidae seiungentes, marginem piscinae fusilis capias aream. Coniunctio areae piscinae fusilis et curriculi area est punctum dividens ubi pixel grayscale dramatically mutat. Horum pixel copia est extrema piscinae fusilis. Operator Canny ad imaginem piscinae fusilis ad detectam marginem et duo dimensiva sparguntur Gaussian ad imaginem lenis et detegendi adhibentur. Expressio colum est: vide formulam (3) in figura

Ubi (x, y) est imaginis pixel coordinata; α Discordantia est, quae lenitatem temperare solebat.

Utere differentiam finitam primi ordinis partialis derivativi ad Jx et Jy computandum. Secundum Jx. & Jy computate amplitudinem gradientem A (x, y) & directionem θ, & habebimus; vide formulas (IV)-(4) in figura

Obtenta amplitudine gradiente, suppressio non-maxima perficitur, et magni et infimi modi duplicis liminis marginem imaginis determinare adhibentur. Post processus, area annularis clausa obtineri potest, et effectus in Figura VI ostenditur.

3.6 extractio conflandi piscinam longitudinis et latitudinis

Piscina liquefacta est ellipseos irregulares, cuius longitudo et latitudo directe metiri non potest. Ergo algorithmus minimus inclusus rectanguli longitudinis et latitudinis notitias liquefacti piscinae obtinet.

Secundum marginem extima piscinae liquescunt, superior, inferior, sinistra dextraque limites liquescentes piscinae constituendae sunt rectangulo initiali incluso. Sit terminus superior aequatio x=x1, aequatio inferior sit x=x2, aequatio terminus sinister sit y=y1, aequatio limes rectus sit y=y2.
Centrum coordinatae O(x0, y0) rectanguli initialis in quattuor terminis determinantur. Deinde: vide formulam (8) in figura
Usura O(x0, y0) ut coordinata origine, constituuntur duo axes centrales mutuo perpendiculares principales. Duorum punctorum coordinatae in fine verticali sunt A(l, y0) et B(c, y0), coordinatae duorum punctorum in fine horizontali sunt C(x0, l) et D(x0, k) .
Circumagam axem principalem per θ gradus circa centrum punctum O (x0, y0). Pone quod coordinatae quatuor terminorum axis post rotationem sint A'(xa, ya), B'(xb, yb), C'(xc, yc), et D'(xd, yd). Deinde: Vide formulas (9) in figura.
Axis vertatur principalis. Cum 0°<θ<45°, valor horizontalis x sursum vel deorsum movetur, et valor verticalis y laeva vel dextera movetur. Cum 45°<θ<90°, valor horizontalis y laevum vel dextrum movet, et valor verticalis x sursum vel deorsum movetur.

Axem principalem circumvolvendo et vertendo pluries, area claudendi rectangulum computatur, ac demum rectangulum cum area minima eligitur ut minimum rectangulum imaginis claudentis. Minima processus rectanguli claudens in Figura VII ostenditur.

3.7 lacus magna ratio et camera calibratiis

Post dispensando, notitiae piscinae fusilis area, piscinae fusilis longitudinis, lacus fusilis latitudinis imaginis piscinae fusilis recte extrahi potest. Ut morphologiam piscinam fusilis in laser processu cladding in tempore reali monitorem, laser lacus fusilis cladding imaginis acquisitionis et systematis vigilantia online aedificata est. Ratio vigilantia in Fenestra suggestu fundatur et programmandi C++ utens explicatur, OpenCV fons aperta bibliothecae processus visualis et Qt application. Sinistra pars interfaciei dynamice potest ostendere imaginem piscinae originalis fusilis et processus fusilis imago in tempore reali. In dextro latere potest exponere pertinentes notitias areae piscinae fusilis, piscinae liquidae longitudinis et piscinae liquidae latitudinis hodiernae areae piscinae liquidae. Effectus curvae lineam aream piscinae fusilis trahere potest. Praecipua interactiva interactio ratio vigilantiae in Figura 8 ostenditur.

Preme occasum puga modificare camera relatas parametri. Expositio et lucrum in reali tempore componi possunt secundum eventum imaginativae, et modus acquisitionis camerae etiam accommodari potest. Modulus infra calibrationis punctum calibrationis manuale potest ponere, et demum magnitudinem cuivis pixeli correspondentem consequi, numerum pixelorum inter duo puncta et datam longitudinem computando.

Experimentum adhibet laminam calibrationem compositam ex stipitibus quadratis nigris et albis cum longitudine 1.5mm laterali ad imaginem calibratam. Adaequate cameram ad eandem operationem positionem quam in laseris cladding, et pone calamum calibrationem sub lentis camerae ad acquisitionem, ut in Figura IX.

Pone duo puncta calibrationis P1 et P2, et numera elementa numero 1.5mm calibrationis truncorum longi ut 222 elementa numera. Tum magnitudo cujusque pixelli est 1.5/222mm, area piscinae fusilis S = numerus pixellarum in area piscinae fusilis (1.5/222)², lacus fusilis longitudo L = numerus pixellae minimae rectanguli circumscripti longitudinis. × (1.5/222), et piscinae fusilis latitudo W = numerus pixelorum minimae latitudinis rectanguli circumscriptae × (1.5/222).