Разработка элементов машинного зрения с целью обработки результатов испытаний образцов на растяжение и построения диаграмм предельной пластичности

Abstract

Использование образцов с круглой выточкой разных размеров позволяет варьировать показатель напряженного состояния в ходе испытаний образцов на растяжение и, таким образом, расширить возможности применения данного вида испытаний для изучения пластичности металлов и сплавов. Основная трудность при проведении испытаний и обработке результатов экспериментов заключается в необходимости измерения радиуса кривизны шейки и диаметра образца в минимальном сечении, которые используются для расчета значений показателя напряженного состояния согласно моделям Бриджмена, Давиденкова-Спиридоновой или Остсемина. Статья посвящена разработке элементов системы машинного зрения, предназначенной для автоматической фиксации и измерения профиля шейки, которая образуется как на цилиндрических образцах, так и на образцах с радиальной выточкой. Для извлечения контура образца используется видеозапись процесса испытания, полученная с помощью цифровой камеры со сменяемой оптикой, обеспечивающей ручное управление глубиной резко изображаемого пространства. Разработаны алгоритмы фильтрации изображений, выделения контура образца, автоматического поиска границ шейки и аппроксимации ее профиля с помощью специального уравнения. Разработанные алгоритмы реализованы в виде отдельной программы, написанной на языке программирования Wolfram Language.