导　　师： 杨树勋

学科专业： H1101

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 青岛科技大学

摘　　要： 本课题来源于东营胜利油田与青岛恒基泰有限公司的合作项目。 针对目前油管螺纹形状参数检测技术中存在的问题，参照api(美国石油学会)对螺纹几何尺寸的有关规定，结合现有图像检测理论，提出了基于计算机视觉的非接触式检测方法，用来测量油管外螺纹的各项几何参数，并对其中的有关技术进行了分析研究。 该检测系统原理为：利用ccd摄像机采集螺纹图像，通过图像采集卡将图像输入到计算机，然后对所采集到的图像进行数字处理，得到螺纹的轮廓图像。螺纹轮廓图像(以像素点数量表示)与实际尺寸(以毫米表示)之间具有一一对应的线性关系，即两者之间的测量比为常数k，由摄像物镜的放大比和ccd器件的放大比所决定。通过一定的算法计算出螺纹的几何参数，最后与标准尺寸相比较判断是否合格。 通过分析比较，采用了中值滤波进行图像降噪，中值滤波是非线性滤波器，其基本思想是用像素点邻域灰度值的中值来代替该像素点灰度值。试验证明，中值滤波后的图像均匀，噪声消除，极好地保持了边界信息。 螺纹尺寸测量的关键在于边缘轮廓的提取，采用canny算子进行边缘检测，提供所需的二维轮廓线。在得到螺纹边缘轮廓后，需进行轮廓跟踪。轮廓跟踪的目的是为了获取只有单一像素边缘轮廓，并去除轮廓上的毛刺和其它非轮廓线上的噪声点。 最后，编制了包括采集、图像处理和测量计算的检测程序，可存储原始数据文件、图像及测量结果报表。 实验表明本系统实现了油管螺纹几何尺寸的非接触测量，测量速度快、精度较高，符合api的规定，是测量油管外螺纹几何尺寸的一种有效方法。

关 键 词： 油管螺纹参数 非接触测量系统 计算机视觉 边缘检测

分 类 号： [TP391.4 TE973.6]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术] [石油与天然气工程]