直縫不銹鋼焊管在生產過程中主要靠鋼板受外力擠壓而成型，因此當所受外力不均勻時，不銹鋼焊管的成型縫，即焊縫容易出現質量問題，因此需要對焊縫進行質量檢測，焊縫的質量直接影響到管道現場的施工質量和施工進度。焊縫主要的質量指標包括管端直徑與橢圓度、焊縫大小、焊縫噘嘴等情況，其中焊縫噘嘴屬于焊縫質量檢測的最大瓶頸。有效的控制噘嘴可以提高不銹鋼焊管的外觀質量，降低加工成本，提高管線的使用壽命。

 目前，國內國內不銹鋼焊管生產線主要靠人工手動檢測，其精度和效率都難以滿足生產工藝的要求。國外較成熟的成套設備價格昂貴，引進成本高，因此研究直縫不銹鋼焊管焊縫噘嘴檢測技術是十分必要的。浙江至德鋼業有限公司通過在總結目前常用的直縫不銹鋼焊管焊縫噘嘴檢測方法之后，對直縫焊管焊縫噘嘴檢測技術做了進一步研究。具體成果與結論主要有以下幾個方面：

 1. 二維激光掃描技術可以得到焊管徑向橫截面的二維輪廓數據，通過在徑向方向移動不銹鋼焊管，可以實現對焊管三維輪廓數據的采集，將得到的數據圖形化，通過觀察擬合模型可以發現，點云數據中存在大量的冗余點，特別是在焊縫正下方，需要對這些數據進行剔除。通過簡單的去噪算法，去除了冗余點之后，通過觀察焊管的二維輪廓擬合圖可以發現，采集到的數據平滑效果非常差。經過多次實驗對比，最后選擇利用平滑參數為50的粗糙平滑懲罰算法來對數據進行平滑，得到了比較理想的效果；

 2. 檢測噘嘴的前提是要擬合出不銹鋼焊管橫截面所在圓的圓心和半徑，這時需要用到隨機Hough變換檢測圓。通過實驗得知對預處理過后的數據直接應用隨機Hough變換檢測圓并不能得到理想的效果，這是由于隨機Hough變換對被測數據無目標的隨機采樣，而焊縫處的數據并不在所需擬合的圓上，所以這部分數據對擬合結果造成了影響；

 3. 為了避免隨機Hough變換無目標的隨機采樣，這時需要將焊縫處的數據和焊縫兩側的圓弧數據劃分開，利用K均值聚類即可達到目的，但是需要對K均值聚類進行一些優化。通過實驗可知，直接對數據點應用K均值聚類的結果并不理想。根據數據的特點，焊縫兩側的圓弧數據由于是在同一個圓上，所以其曲率相近，而焊縫處數據的曲率則和上述曲率有很大的差別，通過對所有數據點計算其離散曲率，所得到的結果也證明了這一點。將數據點的離散曲率作為聚類對象進行K均值聚類，通過實驗可知，其聚類效果比較理想，遠遠優于直接對數據點進行聚類的結果；

 4. 經過聚類之后，利用干凈的圓弧數據擬合標準圓，得到不銹鋼焊管橫截面二維輪廓所在圓的圓心和半徑，將焊縫處的最高點或最低點到圓心的距離與半徑做差，所得到的結果就是該處的噘嘴值，經過實驗，證明了該方法的準確性，不僅可以判斷出焊縫的噘嘴值，還能根據噘嘴值的正負來判斷其噘嘴類型；

 5. 設計了一個直縫不銹鋼焊管焊縫噘嘴檢測系統，該界面的主要功能是實現直縫焊管焊縫噘嘴的檢測。通過實際噘嘴檢測驗證，該界面能夠對直縫焊管焊縫是否存在噘嘴缺陷進行可靠判斷。

 浙江至德鋼業有限公司雖然對直縫不銹鋼焊管焊縫噘嘴檢測技術進行了研究和分析，取得了一定的成果，但是由于目前國內外對直縫不銹鋼焊管焊縫噘嘴檢測技術的研究還不成熟，研究還不多，加上作者水平的限制，仍然存在著許多不足和需要解決的一些問題。至德鋼業技術人員基于對本課題的研究，認為對直縫不銹鋼焊管焊縫噘嘴檢測技術的研究可以從以下幾個方面做更深入的研究：

 1. 對于直縫不銹鋼焊管來說，噘嘴缺陷不僅僅是內噘和外噘，還會出現一側內噘一側外噘、一側缺陷一側正常、一段存在缺陷一段正常等情況。需要提高檢測算法的效率，讓其適應更多的故障情況，來準確判斷噘嘴類型，降低檢測的誤判率，提高多種噘嘴類型檢測的準確性；

 2. 對于完整的直縫不銹鋼焊管來說，所采集到的點云數據的數據量十分龐大，在處理這種龐大的點云數據時，如何提高算法的運行時間，并保持相當高的運算準確性，需要進一步更深入的理論和實際研究；差分曲率法優化K均值聚類算法中，對于初始聚類中心的選取需要進一步的研究，來充分發揮K均值聚類算法的優勢。