基于改進(jìn)Canny算子的損傷葉片邊緣檢測及三維重建研究.pdf

1、葉片是航空發(fā)動機(jī)的心臟，為了節(jié)約更換成本，對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)效益和實用價值。據(jù)統(tǒng)計，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。目前我國民用航空發(fā)動機(jī)葉片均為國外送修，漫長的維修周期嚴(yán)重制約著我國民航維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此研究具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的葉片自動焊接修復(fù)裝備具有重大實際意義。在自動焊接過程中，為了準(zhǔn)確定位待焊葉片輪廓同時快速恢復(fù)缺損部位形貌，需要建立快速精確的視覺定位及檢測系統(tǒng)。
　　焊接裝

2、備視覺系統(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，便于自動焊接過程中進(jìn)行分層與軌跡規(guī)劃。目前恢復(fù)方式多為離線擬合，通過三維測量系統(tǒng)進(jìn)行測量，利用點云數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到三維輪廓。該方法不僅步驟繁瑣、耗時嚴(yán)重，還需在焊接前再次定位。為解決上述問題，提出一種基于葉片邊緣輪廓線延伸進(jìn)行恢復(fù)的在線測量視覺系統(tǒng)方案。為多角度獲取葉片的空間扭曲結(jié)構(gòu)信息，建立三目視覺系統(tǒng)，通過對每個視野中的葉片焊接關(guān)鍵點進(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，獲得焊接過程中分層與軌跡規(guī)劃提供依據(jù)。通過對葉尖部位缺損的葉片仿真試驗證明，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量方式具有明顯提升。
　　為了對葉片焊接前進(jìn)行精確的軌跡規(guī)劃，需要對完成裝卡后的葉片進(jìn)行邊緣檢測得到第一層待焊葉片軌跡。針對Canny算子在檢測過程中出現(xiàn)的邊緣不連續(xù)問題進(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，即通過引入邊緣連續(xù)性因素改進(jìn)非極大值抑制對邊