Samolyot dvigatellarining titanium qotishma kompressor pichoqlari ishlayotganida, ular uzoq muddatli yuqori intensiv xizmat ko'rsatish va begona jismning shikastlanishi tufayli deformatsiyalanadi, egiladi, eskiradi, yorilib ketadi yoki hatto sinadi. Lazerli qoplama texnologiyasi kichik issiqlik ta'sir zonasi, yaxshi cho'kma ko'rsatkichlari, yuqori shakllantirish aniqligi va avtomatizatsiyasi tufayli pichoqni ta'mirlashning muhim usullaridan biriga aylandi. Eritilgan hovuzning geometrik xususiyatlari qoplama sifatiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardir. Shu sababli, ushbu maqola eritilgan hovuzni real vaqt rejimida kuzatish uchun tasvirni qayta ishlashga asoslangan tanib olish va o'lchash algoritmini taklif qiladi. Birinchidan, ROI maydoni tasvir niqobi bilan chiqariladi, so'ngra ROI maydoni gamma o'zgartiriladi va eritilgan hovuz maydonining segmentatsiyasiga erishish uchun chegara binarlashtiriladi; keyin kontur maydoni xususiyatlari denoising uchun hisoblanadi; nihoyat, AABB chegara qutisi eritilgan hovuzning geometrik xususiyatlarini olish uchun ishlatiladi va erigan hovuzning uzunligi va kengligi qoplama jarayonida real vaqtda kuzatiladi. Nihoyat, ko'p parametrli ortogonal tajribalar orqali algoritmning o'rtacha tanib olish xatosi 0.24 mm ekanligi tasdiqlanadi.

Dvigatelning asosiy qismlari sifatida samolyot dvigatellarining kompressor pichoqlari yonish kamerasini yuqori bosimli havo bilan ta'minlash uchun havoni siqish bo'yicha muhim ishlarni bajaradi. Samolyotga xizmat ko'rsatish vaqtida pichoqlar uzoq vaqt davomida yuqori tezlik va yuqori intensivlikdagi ekstremal ish muhitida ishlaydi. Samolyot dvigatellarining tortishish va og'irlik nisbati o'sishda davom etar ekan, kompressorga bosim kuchayadi, bu esa pichoqning deformatsiyasi, yorilishi yoki hatto sinishi ehtimolini bevosita oshiradi [1]. Shuning uchun dvigatelning normal ishlashini ta'minlash uchun pichoqlarni muntazam ravishda tekshirish va shikastlangan pichoqlarni almashtirish yoki ta'mirlash kerak. TC17 titanium qotishmasining maksimal ish harorati 427 °C. U yuqori quvvat va yaxshi chidamlilik xususiyatlariga ega va samolyot dvigatellari kompressorlarining asosiy qismlarida keng qo'llaniladi [2]. Statistik ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, yangi pichoqlar 3500 soatlik ishdan keyin tekshirilishi kerak. Pichoqni almashtirish narxi pichoqni ta'mirlashdan 5 baravar ko'p, ta'mirlangan pichoq esa 3000 soat ishlashni davom ettirishi mumkin. Shuning uchun shikastlangan pichoqlarni ta'mirlash ancha tejamkor usuldir [3].

Hozirgi vaqtda aviatsiya qismlarini sirt ta'mirlashning asosiy usullariga argonli payvandlash, lazer qoplamasi, elektron nurli payvandlash, chiziqli ishqalanishli payvandlash va boshqalar kiradi [4]. Argon boshq manbai past shakllanish aniqligi va katta issiqlik ta'sir zonasiga ega, bu esa samolyot dvigatellari pichoqlarining sirt aniqligi va yuqori quvvat talablarini qondirishni qiyinlashtiradi. Lazerli qoplama texnologiyasi issiqlik kiritishni aniq nazorat qilish uchun kichik lazer nuqtasidan foydalanadi va murakkab tuzilmalar bilan turli qismlarni ta'mirlash uchun javob beradi. U zich tuzilish, kichik deformatsiya, yaxshi moslashuvchanlik va oson integratsiya xususiyatlariga ega. Bu samolyot dvigatellari pichoqlarini yuqori sifatli va yuqori samarali ta'mirlash tendentsiyalaridan biridir [5]. Lazerli qoplama jarayonining xususiyatlarini real vaqt rejimida kuzatish lazer qoplamasini aqllilashtirishning asosiy usuli hisoblanadi [6-8]. Zamonaviy ishlab chiqarish texnologiyasida mahsulot sifatini nazorat qilish ko'pincha qayta ishlangan mahsulotlarni birma-bir sinovdan o'tkazish va kompensatsiya qilish o'rniga, ishlab chiqarish jarayonini real vaqt rejimida kuzatish orqali erishiladi [9]. Shuning uchun, lazer qoplamasining sifatini ta'minlash va uning texnik afzalliklarini to'liq o'ynash uchun lazer qoplamasi jarayonining xususiyatlarini kuzatish kerak.

So'nggi yillarda lazer qoplamasining real vaqt rejimida monitoringini o'tkazish va axborotni olish texnologiyasini rivojlantirishga bo'lgan talab ortib borayotganligi sababli, bu boradagi tadqiqotlar uyda va chet elda rivojlanishda davom etdi. Tompson va boshqalar. [10] lazer quvvatining lazer cho'ktirish jarayoniga ta'sirini o'rganish uchun kamera va tor tarmoqli filtr orqali tasvirlarni to'playdigan nurli koaksiyal tasvirga asoslangan lazer cho'kma monitoring tizimini taklif qildi. Wirth va boshqalar. [11] lazer qoplamasi vaqtida eritilgan hovuz yuzasida zarrachalarning harakat traektoriyasini kuzatish uchun yuqori tezlikdagi kameradan foydalangan va zarrachalar oqimi tendentsiyasi jarayon parametrlari bilan chambarchas bog'liqligini taklif qilgan. Gu Zhenjie va boshqalar. [12] eritish hovuzi spektrlari uchun real vaqtda monitoring tizimini ishlab chiqdi. Lazer emitentiga o'rnatilgan spektrometr spektral signallarni to'pladi va plazmaning lazer energiyasini uzatish va qoplamani shakllantirish sifatiga ta'sirini o'rgandi. Muvvala va boshqalar. [13] bir nuqtali monoxromatik termometrdan onlayn tarzda qoplama paytida termal aylanish jarayonini kuzatish uchun foydalangan va sekin termal aylanishlar qoplama tanasining mustahkamligini pasayishiga olib kelishini aniqlagan.

Lazer qoplamali eritma hovuzi lazer energiyasi orqali eritish uchun sinxron ravishda oziqlanadigan metall kukunini isitish orqali substratda hosil bo'lgan eritilgan suyuq metall maydonini anglatadi [14]. Eritma hovuzining sifati qoplama sifati va jarayon o'zgaruvchilari o'rtasida muhim omil hisoblanadi. Eritma hovuzining geometrik xarakteristikalaridagi o'zgarishlarni real vaqt rejimida kuzatish qoplama jarayonini tahlil qilish uchun katta ahamiyatga ega [15]. Biroq, lazer qoplamasi jarayonida eritish havzasi harakatlanayotganligi va erish jarayonida dinamik ravishda o'zgarganligi va yuqori yorqinlikdagi termal nurlanish va ko'p miqdorda chayqaladigan kukun mavjudligi sababli, eritish havzasining shakli va hajmini aniq olish qiyin. real vaqt [16-17]. Shu sababli, real vaqt rejimida erish hovuzining geometrik shakli va hajmini kuzatish uchun yuqori tezlikdagi tasvirni olish texnologiyasi va tasvirni qayta ishlash algoritmlaridan foydalanish amaliy tadqiqotlarning dolzarb mavzusiga aylandi. Ushbu maqola tadqiqot ob'ekti sifatida TC17 titanium qotishmasini oladi va tasvirni qayta ishlashga asoslangan eritilgan hovuz geometriyasini real vaqt rejimida kuzatish usulini taklif qiladi. Eritilgan hovuz tasvirini ajratib ko'rsatish xususiyatlariga ko'ra, kontrast chiziqli bo'lmagan transformatsiya bilan kuchaytiriladi, so'ngra eritilgan hovuz maydoni tasvirni segmentatsiyalash, tasvirni denoising va boshqa algoritmlar bilan chiqariladi. Nihoyat, eritilgan hovuzning uzunligi va kengligi lazer qoplamasi jarayonida eritilgan hovuzni real vaqtda monitoring qilish maqsadiga erishish uchun AABB chegara qutisi orqali real vaqtda nazorat qilinadi.

1 Tajriba va usul

1.1 Eksperimental materiallar va jihozlar

Ushbu qog'oz 1-rasmda ko'rsatilganidek, lateral kukunli oziqlantiruvchi lazer eritish cho'ktiruvchi platformasida lazer ta'mirlash tajribalarini amalga oshiradi. Platforma DPSF kukunli oziqlantiruvchi, ABB roboti va HCFS-3000 lazerini o'z ichiga oladi. Lazer Zhongke Sixiang ZKSX-100TC uskunasiga optik tola orqali ulangan va lazer boshi robotga adapter asboblari orqali o'rnatiladi. Lazerning maksimal quvvati 2000 Vt. Lazer ABB robotining asosiy shassisiga o‘rnatilgan va lazerning kaliti robot dasturi tomonidan boshqariladi. Eksperimental substrat TC17 titanium qotishmasidan foydalanadi. Eksperimental jarayon 2-rasmda ko'rsatilgan. Titan qotishma kukuni va himoya gaz substratga lateral kukunli oziqlantirish trubkasi bo'ylab tashiladi, lazer substratning yuqori yuzasi bo'ylab skanerlanadi, CCD kamerasi eritilgan hovuzning koaksiyal ma'lumotlarini to'playdi. lazerda aks ettirish platformasi va ma'lumotlarni qayta ishlash platformasi tasvir ramkasini qayta ishlaydi.

1.2 Tasvirga ishlov berish algoritmi oqimi

Lazer qoplamasi paytida tasvirning kulrang shkalasi yuqori qiymati va changning chayqalishi natijasida hosil bo'lgan shovqin tufayli, eritilgan hovuzning xarakterli ma'lumotlarini olish uchun mos tasvirni qayta ishlash algoritmini loyihalash kerak. Ushbu tadqiqot tadqiqot ob'ekti sifatida TC17 titanium qotishma materialini oladi. CCD kamera tomonidan to'plangan qoplama maydonining video oqimi uchun OpenCV ochiq manbali kompyuter ko'rish kutubxonasi yordamida eritilgan hovuzning geometrik xususiyatlari aniqlanadi. Algoritm oqimi quyidagicha.

(1) Niqob orqali ROI maydonini oling.

Lazerli qoplama jarayonida sanoat kulrang kamera qoplama maydonini kuzatish uchun qoplama lazeri bilan koaksiyal optik yo'ldan foydalanadi. Tasvirning nomuvofiq joylariga xalaqit bermaslik va tanib olish aniqligi va tezligini yaxshilash uchun ushbu qog'oz eritilgan hovuz va uning atrofidagi tasvirlarni ajratib olish uchun tasvirda mantiqiy "VA" operatsiyasini bajarish uchun 480×640 pikselli niqobni tanlaydi.

(2) Gamma transformatsiyasiga asoslangan tasvirni yaxshilash.

Eritma hovuzi va uning atrofidagi maydon o'rtasidagi kulrang rangdagi qiymat farqi kichik bo'lgani uchun, chegara segmentatsiyasining mustahkamligi va ta'siri yomon bo'ladi. Shuning uchun, eritilgan hovuz maydonining kontrastini yaxshilash uchun eritilgan hovuz tasvirini yaxshilash kerak. Tasvirni yaxshilashning asosiy usullari asosan chiziqli yoki chiziqli bo'lmagan transformatsiyaga asoslangan. Chiziqli takomillashtirish global miqyosda tasvirning umumiy kulrang shkalasini oshirishi yoki kamaytirishi mumkin, lekin u tasvirning kulrang shkalasining fazoviy taqsimotiga ko'ra maqsadli ob'ektni mahalliy darajada kengaytira olmaydi. Shuning uchun, bu qog'oz eritilgan hovuz maydonini ta'kidlash uchun chiziqli bo'lmagan tasvirni yaxshilash algoritmidan foydalanadi. Gamma transformatsiyasi - bu juda qorong'i yoki juda yorqin sahnalarning kontrastini oshirishi mumkin bo'lgan oddiy va samarali chiziqli bo'lmagan tasvirni yaxshilash algoritmi [18-19]. Kirish kulrang shkalasi uchun rasm birinchi navbatda normallashtiriladi, har bir pikselning kulrang shkalasi qiymati 255 ga bo'linadi, so'ngra har bir pikselning kulrang shkalasi qiymati gamma o'zgartiriladi. Gamma transformatsiyaning matematik ifodasi: O(r, c) = I(r, c)'g, 0 ≤ r
Bunda H va W1 tasvirning balandligi va kengligi; r va c - tasvirning qator va ustunlari soni; O - chiqish tasviri; I - kirish tasviri; g - gamma transformatsiyasining parametri. 0< g <1 bo'lganda, gamma transformatsiyasi kontrastni kuchaytirishi va quyuqroq ROI maydonini yanada aniqroq qilishi mumkin; g = 0 bo'lganda, tasvir o'zgarmaydi; g >1 bo'lsa, kontrastni kamaytirish orqali yorqinroq ROI maydonini olish mumkin [20].

Ushbu qog'ozdagi ROI maydoni 3-rasmda ko'rsatilganidek, yorqin eritilgan hovuz maydonidir. Kulrang gistogrammada kattaroq kul rang qiymatiga ega qizil ramkali maydon ko'rsatilgan. Tajribalar g = 1, 2 va 3 bilan amalga oshirildi. Aniqlanishi mumkinki, g ortib borishi bilan qizil ramkali maydonning kulrang shkalasi qiymati boshqa piksellarga qaraganda kattaroq bo'ladi, ya'ni ko'k o'q uzunligi ortadi va eritish hovuzi fonga nisbatan aniqroq bo'ladi va segmentga osonroq bo'ladi. Tajribalar orqali bu qog'oz nihoyat gamma transformatsiyasining parametri sifatida g = 3 ni tanladi.

(3) Eritmali hovuzni ajratib olish chegara segmentatsiyasiga asoslangan.

Eshik segmentatsiyasi tasvirni qayta ishlashning keng tarqalgan algoritmidir. Oddiy tuzilishi va barqaror ishlashi tufayli tasvirlarni segmentatsiyalash stsenariylarida keng qo'llaniladi [21]. U kulrang rangdagi tasvirlarda ishlaydi va segmentlangan maqsad va fon o'rtasida kulrang shkala qiymatlarida sezilarli farq bo'lgan holatlar uchun javob beradi. Uning asosiy printsipi: kulrang rang chegarasini o'rnatish orqali butun tasvirning piksellari ikki toifaga bo'linadi va chegaradan kattaroq bo'lgan piksellar oq rangga o'rnatiladi va chegaradan pastroq bo'lgan joylar qora rangga o'rnatiladi. [22].

Ushbu maqolada, eritilgan hovuz maydoni va fon maydoni o'rtasidagi kulrang rang farqi gamma transformatsiyasi orqali oshiriladi, shuning uchun pol tanlash diapazoni kattaroq bo'ladi. 3 (c)-rasmga ko'ra, eritilgan hovuz maydonining kul rang qiymatlari 200 dan 225 gacha to'planganligini kuzatish mumkin; erimagan hovuz maydonining kulrang shkalasi qiymatlari 0 dan 150 gacha to'plangan. Shuning uchun ushbu qog'oz mos ravishda 150, 175 va 200 chegaralarini o'rnatadi. Eshik segmentlash effektlari 4-rasm va 1-jadvalda ko'rsatilgan. Eshik chegarasi 150 va 175 da tanlanganda, past segmentatsiya hodisasi mavjud, ta'kidlash kukuni yoki fonni to'liq segmentlash mumkin emas va erigan hovuzni tanib olish aniqligi kamroq bo'ladi. 90%; chegara 200 da tanlanganda, eritilgan hovuz maydonining konturi nisbatan to'liq segmentlangan bo'lishi mumkin va eritilgan hovuzning aniqligi 96.8% ga etadi. Shuning uchun ushbu tadqiqotning chegara segmentatsiyasi parametri 200 sifatida tanlanadi.

(4) Ulangan domenning kontur maydoniga asoslangan nuqta bulutini yo'qotish.

Lazerli qoplama jarayonida, eritilgan hovuzga qo'shimcha ravishda, substratda yuqori issiqlik va yuqori yorqinlikdagi eritilmagan hovuz joylari ham qoladi. Shuning uchun segmentlangan ikkilik tasvirda ortiqcha diskret eritilmagan hovuz maydonlari bo'lishi mumkin, bu esa eritilgan hovuzning geometrik xususiyatlarini ajratib olishga xalaqit beradi. Ushbu qog'oz har bir ulangan domenning konturini topib, uning maydonini hisoblash orqali erigan hovuz maydoni va erimaydigan hovuz maydonini ekranga chiqaradi.

Konturni chiqarish turli darajalarga tegishli chegaralarga turli qiymatlarni belgilash uchun kodlash g'oyasini qabul qiladi. Muayyan g'oya quyidagicha: Birinchidan, rasmning har bir qatorini aylanib o'ting, f (i, j) tasvirning i-qatori va j-ustunining piksel qiymatini ifodalaydi va piksel qiymati quyidagilardan biriga to'g'ri kelganda tugatiladi. quyidagi shartlar.
a. f (i, j-1) = 0, f (i, j) = 1, keyin f (i, j) ni tashqi chegaraning boshlang'ich nuqtasi sifatida aniqlang;
b. f (i, j) = 1, f (i, j + 1) = 0, keyin f (i, j) ni teshik chegarasining boshlang'ich nuqtasi sifatida aniqlang.

Keyin, boshlang'ich nuqtadan boshlab, chegaradagi elementlarni boshlang'ich identifikatori NBD = 1 va har safar yangi chegaraga tegganda NBD plyus 1 bilan belgilang; agar f(i, j) = 1, f(i, j+1) = 0 bo'lsa, f(i, j) -NBD, ya'ni chegara yakuniy nuqtasi sifatida aniqlanadi. Tasvir ierarxiyasini aniqlagandan so'ng, kontur maydoni hisoblab chiqiladi va bu kichikroq joylar bilan konturlarni olib tashlash uchun hukm qilish sharti sifatida ishlatiladi.

Bog'langan domen maydonining o'lchamiga ta'sir qiluvchi asosiy omil chiziqli energiya zichligi, ya'ni vaqt birligi uchun birlik uzunligi uchun so'rilgan energiya miqdori. Ushbu maqola eritilgan hovuzning ulangan domen maydonining o'lchamini hisoblash uchun 27-jadvaldagi eksperimental muhitda boshqarilishi mumkin bo'lgan lazer kuchi, skanerlash tezligi va kukunni oziqlantirish tezligining uchta o'zgaruvchisiga asoslangan 2 ta tajriba guruhini ishlab chiqadi. Eritma havzasining piksel maydonining natijalari 5-rasmda ko'rsatilgan, bu erda minimal eritish havzasi maydoni 410 piksel'2.
, maksimal maydoni 494 pixel'2, o'rtacha maydoni esa 454 pixel'2. Muhim bo'lmagan erimaydigan hovuz maydonining o'rtacha maydoni 100 piksel'2 ni tashkil qiladi. Shuning uchun bu qog'oz 400 piksel'2 maydonni kritik qiymat sifatida qabul qiladi va faqat 400 piksel'2 dan katta maydonga ega ulangan domen konturlarini saqlab qoladi (6-rasm).

(5) Eritmali hovuz hajmini qazib olish.

Eritma hovuzining geometrik xarakterli o'lcham parametrlari 7-rasmda ko'rsatilgan. Eritma hovuzi bir butun sifatida elliptikdir. Ularning orasida x - eritilgan hovuzni skanerlash yo'nalishi; L - eritma hovuzining uzunligi; W2 - eritma hovuzining kengligi.

Ushbu tadqiqot eritish havzasi konturining AABB chegara momentini olish orqali erish hovuzining geometrik ma'lumotlarini chiqaradi. Chegara qutisi ikkilik tasvirning oq maydonining tarqalish diapazonini ajratib olish algoritmidir. Uning asosiy printsipi maqsadli ob'ekt diapazoniga mos keladigan oddiy geometrik jismdan foydalanishdir. 8-rasmda ko'rsatilganidek, AABB chegaralovchi quti konturning vertikal chegarasining minimal to'rtburchaklari, yon uzunligi esa tasvirning yuqori va pastki chegaralariga parallel.

Eritilgan hovuzning kengligi to'g'ridan-to'g'ri chegara qutisining balandligidan olinishi mumkinligini aniqlash mumkin. 9-rasmda ko'rsatilganidek, kuchli yorug'lik aks etishi va changning aralashuvi tufayli, eritilgan hovuzning dumining bir tomoni ba'zan quyqaga o'xshash noto'g'ri aniqlash hodisasiga ega, shuning uchun eritilgan hovuzning uzunligini oddiygina kengligi bilan olish mumkin emas. chegaralovchi qutidan. Ushbu maqolada o'lchangan konturni chegaralovchi qutining vertikal o'rta nuqtalari A va B orasidagi masofa eritilgan hovuz uzunligi sifatida qabul qilinadi.

2 Eksperimental tekshirish

Lazer qoplamasining zichligi va sirt sifati erigan hovuz holati bilan chambarchas bog'liq va jarayon parametrlari erigan hovuz maydonining geometrik shakli va dalgalanma amplitudasini aniqlaydi. TC17 titanium qotishmasi asosida eritilgan hovuz geometriyasini kuzatish algoritmining to'g'riligini yanada to'liqroq tekshirish uchun tajriba turli xil jarayon parametrlari ostida eritilgan hovuz uzunligi va kengligini tanib olish xatolarini o'rganib chiqdi.

Eritilgan hovuz morfologiyasidagi o'zgarishlarda hukmronlik qiluvchi jarayon parametrlari skanerlash tezligi, kukun bilan oziqlantirish tezligi, lazer quvvati va boshqalar. Ushbu maqolada yuqorida aytib o'tilgan eritilgan hovuzni aniqlash va kuzatish algoritmidan foydalaniladi va 3 × 3 × 3 ortogonal tajribalar guruhini ishlab chiqadi. 3-jadvaldagi eksperimental parametrlar asosida eritilgan hovuzni aniqlash algoritmining to'g'riligini tekshirish va jarayon parametrlarining eritilgan hovuz uzunligi va kengligi xususiyatlarini tanib olish aniqligiga ta'sirini tahlil qiladi. Ushbu maqola algoritmni tanib olish qiymatini haqiqiy o'lchov qiymati bilan solishtirish orqali algoritmning to'g'riligini tekshiradi. 10-rasmda ko'rsatilganidek, eritilgan hovuzning o'rtacha kengligi bir nechta o'lchovlar uchun vernier kaliper yordamida eritilgan kanal kengligining o'rtacha qiymatini olish yo'li bilan olinishi mumkin, shu bilan birga lazer qoplamasi paytida eritilgan hovuzning uzunligini o'lchash mumkin emas. qoplama materiallarini doimiy ravishda stacking. Shuning uchun, bu qog'oz eritma yo'lining oxiridagi dumaloq nuqta uzunligini eritish havzasi uzunligining o'lchangan qiymati sifatida qabul qiladi va tanib olish natijasi sifatida algoritm tomonidan olingan eritma yo'lining oxiridagi eritma hovuzining uzunligini oladi.

11-rasmda turli xil jarayon parametrlari (lazer kuchi, skanerlash tezligi va kukunni oziqlantirish tezligi tasvirning pastki o'ng burchagida belgilangan) ostida lazer qoplamasi jarayonida eritish hovuzining real vaqt rejimida monitoringi algoritmini tanib olish skrinshotlari ko'rsatilgan. 4-jadvalda turli xil jarayon parametrlari ostida tanib olish algoritmi bilan olingan eritma hovuzining o'rtacha kengligi va qoplama jarayonining oxirida eritma hovuzining uzunligi qayd etilgan va taqqoslash uchun haqiqiy o'lchangan ma'lumotlardan foydalaniladi.

4-jadval tahlili shuni ko'rsatadiki, eksperimental o'zgaruvchilarni nazorat qilish oralig'ida lazer quvvati eritma hovuzining kengligi va uzunligini aniqlashning aniqligiga ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi. Lazer lazer qoplama jarayonining asosiy energiya manbai hisoblanadi. Lazer quvvati energiya zichligi bilan ijobiy bog'liqdir. Kattaroq lazer quvvati eritma hovuzining kuchliroq va beqaror yorug'lik chiqarishiga olib keladi, bu esa to'g'ridan-to'g'ri eritma hovuzining uzunligi va kengligini aniqlashning aniqligini pasayishiga olib keladi. Tajribada lazer quvvati 500 Vt, 1000 Vt va 1500 Vt bo'lganda eritilgan hovuzning o'rtacha xatosi mos ravishda 0.12 mm, 0.26 mm va 0.36 mm; skanerlash tezligi eritilgan hovuzni aniqlashning aniqligiga ta'sir qiluvchi ikkinchi darajali omil hisoblanadi. Skanerlash tezligining oshishi bilan erigan hovuzning substratdagi harakat tezligi oshadi va erigan hovuzning barqarorligi pasayadi, natijada eritilgan hovuzni aniqlashning aniqligi pasayadi. Tajribada skanerlash tezligi 5 mm/s, 10 mm/s va 15 mm/s bo'lganda eritilgan hovuzning o'rtacha xatosi mos ravishda 0.22 mm, 0.26 mm va 0.28 mm; va kukunni oziqlantirish tezligi eritilgan hovuzni tanib olishning aniqligiga bevosita ta'sir qilmaydi.

Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, ushbu maqolada taklif qilingan erigan hovuz geometriyasini kuzatish algoritmining umumiy o'rtacha xatosi 0.24 mm, maksimal xatosi 0.48 mm, minimal xatosi 0.06 mm va tanib olish tezligi 0.04 s / freymni tashkil qiladi. real vaqtda maqsadli monitoringga erishish.

3 ta natija

Ushbu tadqiqot TC17 titanium qotishma materiallarini lazer bilan qoplashga qaratilgan va tasvirni qayta ishlashga asoslangan eritilgan hovuzning geometrik xususiyatlarini aniqlash algoritmini taklif qiladi. Algoritmning ishlashi turli xil eksperimental parametr muhitlarida tekshiriladi va tahlil qilinadi va quyidagi xulosalar chiqariladi.

(1) Lazer qoplamasi koaksial monitoring algoritmi eritilgan hovuz yaqinidagi tasvirni tasvir niqobi orqali chiqaradi, kontrastni yaxshilash uchun chiziqli bo'lmagan transformatsiyani amalga oshiradi va erigan hovuz tasvirini binarizatsiya qiladi. Shovqinni olib tashlash chayqalish kukuni va eritilgan hovuzning ulangan domen maydoni xususiyatlariga asoslanadi va eritilgan hovuzning tasviri va uzunligi va kengligi qiymatlari olinadi.

(2) Eritilgan hovuz tasviri maydonining umumiy kulrang shkalasi qiymati yuqori va erigan hovuz maydonining vizual sahna farqi past bo'lgan muammoni hisobga olgan holda, g = 3 bilan gamma o'zgarishi eritilgan hovuzning kulrang shkalasi qiymatini yaratishi mumkin. hududni ajratish osonroq. 200 chegarasi bo'lgan ikkilik segmentatsiya bilan birgalikda tasvirdagi erigan hovuz maydonini to'liqroq olish mumkin.

(3) TC17 titanium qotishmasining sinov parametrlari oralig'ida eritilgan hovuzning ulangan domenining maydoni 400 piksel'2 dan yuqori va erimaydigan hovuzning ulangan domenining maydoni taxminan 100 ni tashkil qiladi. piksel'2. Bog'langan domenning maydoni erimaydigan hovuz maydonining ajralib turadigan va identifikatsiyalash xususiyatlarini amalga oshirish va denozlash funktsiyasiga erishish uchun hukm sharti sifatida ishlatilishi mumkin.

(4) Eritma kanalining oxirida eritilgan hovuzning uzunligi va kengligini koaksiyal CCD monitoringining algoritm xatosi diapazoni 0.06 ~ 0.48 mm; o'rtacha xatolik 0.24 mm; tanib olish tezligi 0.04 s / freymga etadi, bu eritilgan hovuz monitoringining aniqligi va real vaqt talablariga javob berishi mumkin.