高红俐　郑欢斌　姜　伟　齐子诚，2

1.浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室,杭州,3100142.中国兵器科学研究院宁波分院,宁波,315103



基于图像处理的疲劳裂纹扩展长度在线测量方法

高红俐1郑欢斌1姜伟1齐子诚1，2

1.浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室,杭州,3100142.中国兵器科学研究院宁波分院,宁波,315103

为了在金属疲劳裂纹扩展试验中采用直观、准确、可靠的方法获得高精度裂纹长度尺寸，提出了基于图像处理技术的疲劳裂纹扩展长度在线测量方法。首先，采用大尺寸黑白全帧面阵CCD和微距显微镜头对疲劳裂纹扩展过程中的图像进行采集，分析疲劳裂纹的图像形态特征，采用亚像素边缘定位方法对预制裂纹边缘进行检测，求出疲劳裂纹起点位置。然后,对裂纹扩展区域进行图像子区划分，对图像子区采用基于灰度统计数据的自适应分割方法进行裂纹分割,采用单区域增长算法进行二值化裂纹图像连接得到裂纹主干。最后，进行了系统标定和疲劳裂纹长度在线测量试验。试验结果表明：本方法测量精度高、抗干扰能力强、数据稳定可靠，裂纹长度测量精度为0.03 mm，满足裂纹扩展试验国际标准的要求。

图像采集与处理；疲劳裂纹扩展试验；裂纹扩展长度；灰度方差；在线测量

0　引言

金属疲劳裂纹扩展试验是一种通过实时测量试件在设定交变载荷作用下所产生疲劳裂纹的长度来研究金属材料疲劳断裂特性的一种测试方式，目前主要的试验形式是采用相应标准[1-2]规定的标准CT紧凑拉伸试件所进行的试验。……