核燃料棒反光表面條紋自適應(yīng)中心提取方法

陳宏遠(yuǎn)，許小進(jìn)，龐靜珠，李康妹

（1.東華大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 201620；2.國核電站運(yùn)行服務(wù)技術(shù)有限公司，上海 200233）

引言

核電站燃料組件受水下工作環(huán)境、裝配應(yīng)力和熱應(yīng)力等因素的影響，在工作中產(chǎn)生局部變形等問題，因此，核電站水下核燃料棒的高精度檢測與維護(hù)是其安全運(yùn)行的重要保障[1]。由于水下檢測條件惡劣，水下核燃料棒高精度三維測量面臨著巨大的挑戰(zhàn)。基于線激光掃描的單目視覺測量方法采用單目攝像機(jī)在被測物表面做左右方向的掃描運(yùn)動，獲取線激光條紋信息，通過提取激光條紋中心，將其轉(zhuǎn)換為三維點(diǎn)云坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)被測物尺寸的高精度測量。水下檢測中的激光條紋照射質(zhì)量、水下檢測環(huán)境和待測物表面特性都會對攝像機(jī)采集的光條圖像造成影響[2]，從而給中心線的提取帶來一系列問題。因此，如何精確快速地提取光條中心線，是保證整個檢測系統(tǒng)測量精度的關(guān)鍵一步。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者提出了許多條紋中心提取方法[3-4]，主要有幾何法[5]、極值法[6]、骨架提取法[7]、高斯擬合法[8]、方向模板法[9]、灰度重心法[10]等。極值法運(yùn)算速度快，但若光條出現(xiàn)多個極值，定位精度會明顯降低；骨架提取法方法簡單，但其精度受環(huán)境影響大。田慶國[11]提出基于輪廓線多邊形提取方法，可快速定位光帶橫截面方向并進(jìn)行中心提取；方向模板法穩(wěn)定性較弱，中心提取效果一般，王澤浩[12]提出自適應(yīng)方向模板法，提高了方向模板的提取穩(wěn)定性；高世一[13]提出變邊限高斯擬合提取激光條紋中心線法，可適應(yīng)條紋寬度進(jìn)行高斯擬合；……