Angesichts der Probleme vorhandener Methoden zur Erkennung von Oberflächenfehlern nahtloser Stahlrohre, die auf annotierten Proben basieren, einen einheitlichen Wahrnehmungsmodus haben, hohe Hardwarekosten verursachen und Schwierigkeiten bei der Balance zwischen Effizienz und Genauigkeit der industriellen Vor-Ort-Prüfung aufweisen, wird eine Methode zur Defekterkennung vorgeschlagen, die auf der Fusion von 2D- und 3D-Laserscanning basiert. Zunächst wird mittels optischem System das Oberflächenprofil der Stahlrohre erfasst und eine pixelgenaue Ausrichtung zwischen Grauwert- und Tiefeninformationen realisiert. Zweitens wird eine Relative-Ratio-Methode vorgeschlagen, um die Schwierigkeiten bei der Kalibrierung des Reflexionskoeffizienten unter komplexen Lichtbedingungen zu umgehen, und es wird ein parametrischer Referenzvorlagen-Generierungsmechanismus konstruiert, der eine automatische Erkennung und Stapelwiederverwendung von Rohren verschiedener Durchmesser ermöglicht. Drittens wird für komplexe Prüfbedingungen eine gestufte relative Positionsberechnungsstrategie vorgestellt, die Störungen durch Förderbandvibrationen unterdrückt. Schließlich werden anhand eines doppelt vergleichenden Algorithmus für Grauwerttextur und geometrische Abweichungen typische Defekte wie Rillen, Dellen, Durchbohrungen und Oxidhaut erkannt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Gesamterkennungsgenauigkeit des Systems 99,40% beträgt und es unter Betriebsbedingungen mit einer Transportgeschwindigkeit von 1,2 m/s wirksam Mikroschäden von 0,50 mm erkennt. Das entworfene System ermöglicht eine vollständige Abdeckung der Außenfläche der Stahlrohre und erfüllt die Anforderungen an Genauigkeit und Echtzeitfähigkeit der Online-Inspektion vor Ort.

Stahlrohroberfläche;Fehlererkennung;linearer Laser;3D-Vision;Rohrdurchmesser-Messung