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集箱作为管式锅炉的主体部分,其主要作用是保证锅炉工质混合及加热的均匀。工作过程中,筒体与管件间的焊接接头既要承受内部介质的压力作用,也要抵抗温差引起的应力作用,是集箱乃至整个锅炉的关键及薄弱环节。密集排布的短管接头多采用自动焊接完成。因焊接中存在的不稳定因素,焊缝表面不可避免的会出现焊瘤、未焊满、烧穿、焊偏等缺陷。这些缺陷极易造成锅炉停运等恶性事故。为保证锅炉的安全运行,本文进行集箱管接头焊接质量检测方法研究。主要研究内容包括:(1)集箱管接头内焊缝视觉检测系统开发。根据集箱管接头内焊缝的检测需求,开发了基于工业内窥镜和CCD相机的集箱管接头内焊缝检测系统。为实现检测的自动化,进行了机械传动装置和运动控制模块的设计,开发了基于LabVIEW软件的集箱管接头内焊缝视觉检测软件。在此基础上,将开发的检测系统用于集箱管接头内焊缝表面图像采集。(2)焊缝表面缺陷识别方法研究。研究了基于图像纹理的焊缝表面缺陷表征方法。根据提取出的特征参数,构造了用于焊缝图像纹理特征识别的BP神经网络模型。研究了BP神经网络输入参数和结构参数对焊缝表面焊接质量识别效果的影响,优化出适用于焊缝表面缺陷检测的神经网络模型。在此基础上,将神经网络系统用于集箱管接头内焊缝表面缺陷的识别。(3)基于双目视觉的焊缝表面高度测量方法研究。研究了基于单个摄像机的双目立体视觉焊缝高度测量方法。建立了基于单摄像机的双目视觉图像采集系统,并通过标准试块对测量方法进行了验证。同时,分析了双目立体视觉系统测量误差的主要来源。在此基础上,将双目立体视觉技术应用于集箱管接头内焊缝表面高度测量。上述研究工作为集箱管接头内焊缝焊接质量检测与评价做了有益的探索。