【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及檢測，尤其涉及一種活塞檢測方法。
技術介紹
1、活塞是發動機的核心部件，處于高溫高壓的運行工況下，其質量直接影響發動機的性能。其中活塞內冷油道一般采用水溶鹽芯法成型，通過噴入機油，在油道內部震蕩吸收熱量后流出，可以有效降低活塞頭部及環槽等重要部位的溫度和熱變形量，但也相應地削弱了活塞頭部結構的強度。
2、活塞內冷油道在軸向或者徑向上一旦出現較大偏移，將會導致對應偏移側在運行中容易被擊穿，從而引發活塞失效的危險情況。除此之外，內冷油道內的鑄造殘留物(夾鋁、殘鐵、殘鹽)可能會導致油道阻塞，活塞無法及時散熱；活塞基體上的鑄造缺陷(疏松、孔洞、夾雜、裂紋)會降低活塞的力學性能，同樣存在較大安全隱患。
3、在工業應用中，采用工業ct檢測技術可以有效地對活塞內部質量進行檢測。在進行工業ct檢測時，首先對活塞進行數字射線檢測，并根據數字射線投影測量活塞內冷油道的軸向偏移，然后在活塞內冷油道的頂部、中部、底部分別進行斷層掃描，判斷是否存在缺陷，最后根據中部的斷層掃描圖像測量活塞內冷油道的徑向偏移。在檢測過程中，需要多名工作人員協作測量、記錄相應數據，并對活塞內部質量做出評價。然而由于活塞生產批量大，人工評價效率低，所需的人工成本較高，且評價結果受檢測人員的經驗等方面限制，容易出現測量誤差、誤檢、漏檢等；另外傳統圖像處理技術受限于噪聲、結構偽像等干擾，同樣容易出現誤差。為此需要對現有技術作進一步的改進。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是針對上述現
2、本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種活塞檢測方法，其特征在于包括對活塞的缺陷進行檢測，具體步驟：
3、步驟1、構建ct圖像分割模型，并對構建的ct圖像分割模型進行訓練，得到訓練完成后的ct圖像分割模型；
4、對ct圖像分割模型進行訓練的具體過程為：
5、步驟1-1、采集一定數量的活塞的ct圖像，并識別出每幅ct圖像內的活塞輪廓；
6、步驟1-2、對于每幅ct圖像均進行如下切割操作：
7、以當前ct圖像中識別到的活塞圓心為當前ct圖像所對應的活塞圖像的中心，活塞直徑作為當前ct圖像所對應的活塞圖像的長度，切割得到當前ct圖像所對應的正方形的活塞圖像；
8、步驟1-3、對步驟1-2中得到的活塞圖像的局部對比度進行增強，得到活塞灰度圖像；
9、步驟1-4、構建每幅活塞圖像的距離特征矩陣，將矩陣內任一點的像素值賦值為該點到活塞圖像的中心的歐幾里得距離，并將距離特征矩陣均勻映射到0～255的灰度空間上，得到距離特征灰度圖；
10、步驟1-5、將活塞灰度圖像和距離特征灰度圖合并為雙通道圖像；
11、步驟1-6、將雙通道圖像輸入到構建的ct圖像分割模型中，得到預測結果，并對步驟1-2中得到的活塞圖像進行缺陷標注，得到活塞缺陷掩膜圖像；利用預測結果和活塞缺陷掩膜圖像計算損失函數，再利用損失函數更新構建的ct圖像分割模型的參數，得到訓練完成后的ct圖像分割模型；
12、步驟2、將s件活塞擺放在固定工裝上進行檢測，固定工裝的每一層可以擺放n件活塞，s和n均為正整數，對固定工裝每一層擺放的活塞的內冷油道頂部、中部和底部分別進行一次ct斷層掃描，獲得多幅ct圖像，并將所有ct圖像按照步驟1-1～步驟1-5中相同的方式獲取雙通道圖像，并將獲取的雙通道圖像輸入到訓練完成后的ct圖像分割模型中，即得到預測缺陷。
13、優選地，所述步驟1-1中對所有ct圖像進行霍夫圓變換，識別出每幅ct圖像內的活塞輪廓。
14、進一步地，還包括對活塞的內冷油道軸向偏移值進行計算，具體為：
15、構建數字射線圖像分割模型，采集一定數量的活塞的數字射線圖像，并對活塞的數字射線圖像內的油道輪廓以及活塞內腔輪廓進行標注，形成數據集；使用數據集對構建的數字射線圖像分割模型進行訓練，得到訓練完成后的數字射線圖像分割模型；
16、對多個待檢測活塞的銷孔正對方向進行數字射線掃描，得到活塞數字射線圖像，并將活塞數字射線圖像輸入到訓練完成后的數字射線圖像分割模型中，得到活塞數字射線圖像中的油道輪廓及活塞內腔輪廓；
17、將活塞數字射線圖像中的油道輪廓采用連通域檢測方法，得到2s個連通域；計算每一個連通域的中心坐標，對于2s個連通域，根據中心坐標進行編號1～2s，中心坐標之間的關系為：
18、當時：
19、x1<x2<…<x2s
20、其中，x1為第1個連通域的中心橫坐標，x2為第2個連通域的中心橫坐標，x2s為第2s個連通域的中心橫坐標；
21、當時：
22、
23、其中，j為大于1的正整數，為全稱量詞；k∈{0，1，2…j-1}，(x1,y1)為第1個連通域的中心坐標；
24、計算每個活塞1～s的內冷油道軸向偏移值：
25、d軸向偏移(1)＝|ymax(1)-ymax(2)|
26、d軸向偏移(2)＝|ymax(3)-ymax(4)|
27、……
28、d軸向偏移(s)＝|ymax(2s-1)-ymax(2s)|
29、其中，d軸向偏移(1)為第1個活塞的內冷油道軸向偏移值，ymax(1)代表第1個連通域內縱坐標的最大值，ymax(2)代表第2個連通域內縱坐標的最大值，d軸向偏移(2)為第2個活塞的內冷油道軸向偏移值，ymax(3)代表第3個連通域內縱坐標的最大值，ymax(4)代表第4個連通域內縱坐標的最大值，d軸向偏移(s)為第s個活塞的內冷油道軸向偏移值，ymax(2s-1)代表第2s-1個連通域內縱坐標的最大值，ymax(2s)代表第2s個連通域內縱坐標的最大值。
30、進一步地，還包括對在活塞內腔中心區域附近的缺陷進行驗證，具體驗證步驟為：
31、步驟a、根據得到的活塞數字射線圖像中的活塞內腔輪廓，獲取活塞內腔部分在(x1,x2)之間的分布累計函數p(x)，并根據活塞ct斷層掃描高度h和斷層掃描切片厚度d，得到活塞內腔高度上的坐標
32、步驟b、對于在和四點組成的矩形內，
33、每一列的灰度累計值：
34、
35、其中，ρ1、ρ2分別代表ct圖內空腔部分和活塞基體的灰度值；
36、步驟c、計算得到每一列的灰度平均值為
37、步驟d、以活塞的軸線區域為橫坐標，活塞圓心為坐標中心，在活塞ct切割圖像上構建坐標系，提取缺陷區域在y＝0方向上的灰度值變化曲線s′(x)，范圍為x1′<x<x2′，其中識別到的缺陷范圍(x1′,x2′)∈(x1,x2)；
38、步驟e、計算s′(x)和的相似度ssim，計算公式為：
39、
40、其中，表示在(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種活塞檢測方法，其特征在于包括對活塞的缺陷進行檢測，具體步驟：
2.根據權利要求1所述的活塞檢測方法，其特征在于：所述步驟1-1中對所有CT圖像進行霍夫圓變換，識別出每幅CT圖像內的活塞輪廓。
3.根據權利要求1所述的活塞檢測方法，其特征在于：還包括對活塞的內冷油道軸向偏移值進行計算，具體為：
4.根據權利要求3所述的活塞檢測方法，其特征在于：還包括對在活塞內腔中心區域附近的缺陷進行驗證，具體驗證步驟為：
5.根據權利要求1～4任一項所述的活塞檢測方法，其特征在于：還包括對活塞的內冷油道徑向偏移值進行計算，具體為：
【技術特征摘要】
1.一種活塞檢測方法，其特征在于包括對活塞的缺陷進行檢測，具體步驟：
2.根據權利要求1所述的活塞檢測方法，其特征在于：所述步驟1-1中對所有ct圖像進行霍夫圓變換，識別出每幅ct圖像內的活塞輪廓。
3.根據權利要求1所述的活塞檢測方法，其特征在于：還包括對活塞的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸英豪，付康，徐鳳麗，齊子誠，左欣，鄭穎，楊卓琳，張維國，喬日東，唐盛明，
申請(專利權)人：中國兵器科學研究院寧波分院，
類型：發明
國別省市：
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