基于機器視覺的復(fù)合材料疲勞試驗系統(tǒng)

    在玻璃纖維復(fù)合材料的多種應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，因為脆性斷裂而導(dǎo)致的安全事故數(shù)不勝數(shù)。例如，美國的F11飛機僅飛行100 小時（遠(yuǎn)低于其安全壽命），就因為初始缺陷的少量擴展導(dǎo)致脆性斷裂而使機翼出現(xiàn)了解體事故。因此，對玻璃纖維復(fù)合材料進(jìn)行疲勞檢測是在這些材料服役前的一個步驟。
    玻璃纖維復(fù)合材料雖然具有強度高的優(yōu)點，但是其韌性都相對偏低。疲勞實驗是使用機械將特制玻璃板上下拉扯，測試其特性的實驗。西安獲德采用機器視覺技術(shù)設(shè)計了一款玻璃纖維復(fù)合材料的疲勞測試視覺監(jiān)控系統(tǒng)。

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    待檢材料會發(fā)生四種類型的形變破壞，且四種形變類型均會發(fā)生在 ABC 三個面上，經(jīng)過與客戶溝通，需求如下：

    1. 檢測過程要求使用視頻拍攝，需要記錄整個實驗的過程；
    2. 實驗所采用的疲勞拉伸儀震動頻率為 1-5Hz，要求能夠在待檢材料發(fā)生形變的瞬間，進(jìn)行視頻記錄，要求檢測精度為0.1mm。記錄內(nèi)容為發(fā)生形變前5秒， 形變瞬間，形變后5秒的視頻文件；同時，在檢測到形變的時刻，要有聲光報警提示。
    3. 檢測系統(tǒng)需要有錄像功能，其中錄像功能分為兩個子系統(tǒng)，子系統(tǒng)一需要實現(xiàn)的功能：全程錄像，系統(tǒng)開啟后，檢測是否需要全程錄制，如果需要則系統(tǒng)自動以程序啟動時間加相機工位命名，開始錄制三個相機采集到的所有圖片。系統(tǒng)退出時自動停止錄制；子系統(tǒng)二需要實現(xiàn)的功能：分時段錄像，系統(tǒng)開啟后， 檢測是否需要分段錄制，如果需要則根據(jù)起始時間是否到達(dá)來自動啟動錄制。文件名以啟動時間加相機工位命名。開始錄制三個相機采集到的所有圖片，當(dāng)?shù)竭_(dá)終止時間停止錄制。
    4. 當(dāng)檢測系統(tǒng)完成檢測后，要求操作人員在后期可以查看特定時段的視頻， 且可選擇視頻的播放快慢，例如 0.5 倍速播放等。每次檢測的時間不固定，最短為幾個小時，最長為一個月。
    5. 在系統(tǒng)軟件平臺上，可以手動控制檢測平臺的開啟與停止，并在軟件上顯示檢測參數(shù)，軟件系統(tǒng)需要支持權(quán)限管理功能，且可對形變破壞時刻的報表進(jìn)行導(dǎo)出。
指標(biāo)
    工作制：24小時連續(xù)運行。
    工作環(huán)境：0-40°C。
    電源：交流220V，50HZ，電壓波動范圍5%。
    相機拍攝頻率和震動頻率一致，5Hz。
    實現(xiàn)全程自動錄制、視頻壓縮、視頻自動剪輯、視頻自動排序。
    視頻從三個方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行監(jiān)控，分別保存并同一時間的視頻具有一一對應(yīng)關(guān)系。在整個拉伸實驗過程中，工作不能隨意從實驗夾具上拆除，否則再次放上去的試件位置很難保證一致性。