基于激光散斑的蜂窝复合材料缺陷检测

通过基于激光散斑检测技术的缺陷信息提取方法,可快速判断缺陷的位置及大小。基于散斑干涉原理,对图像降噪进行了研究分析,试验结果表明,通过傅里叶滤波、图像线性趋势处理、灰度处理、分步解包等图像综合处理技术可有效提取散斑干涉信息,缺陷信号比较清晰。针对该研究结果,对飞机雷达罩进行检测时,运用图像综合处理技术获得缺陷的相关信息,验证了采用该方法提取层压结构和纸蜂窝结构缺陷信息的可行性,有效提高了激光散斑检测的工作效率和可靠性。     

基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统研究

为了解决金属软管接头组件表面检测精准度不高和检测效率不高的实际问题,设计一套基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统。针对接头组件图像背景复杂、噪声干扰多,通过使用图像滤波去噪、Otsu算法二值化以及图像形态学分析,提高图像的对比度,有效提取目标检测区域。而后采用Canny边缘检测算法,对图像进行边缘轮廓精准识别,并采用快速傅里叶变换方法和R-FCN算法,对缺陷特征信息快速进行匹配提取和分类处理。试验结果表明:此缺陷检测系统能有效提高检测效率,保证较高的检测准确率和精度,满足实际工业检测的需求,具有较好的实用价值。     

基于Gabor滤波的软包电池表面缺陷检测

针对当前锂锰软包电池表面在生产过程中容易出现凸点、凹点等缺陷的问题，提出了一种基于光度立体法与频域Gabor滤波相结合的电池表面缺陷检测方法。首先，采用3个光源采集图片，然后进行图像融合，生成电池样本的反照率图片，可以使缺陷更加明显；然后对反照率图片进行快速傅里叶变换，在频域状态下使用Gabor滤波器进行处理，处理的结果再用逆傅里叶变换转换到时域，对于去除拍摄反光引起的图片噪声，采用中值滤波去除，将缺陷部分根据灰度值的大小用一个矩形掩膜进行增强；然后采用全局自适应阈值分割提取缺陷区域；最后利用形态学操作细化缺陷，凹坑准确率在98%,凸点准确率在96.7%,能够达到实际工业应用要求。     

风力机叶片缺陷的红外热像图像增强

针对风力机叶片的玻璃纤维复合材料的特殊性,使用红外持续热激励无损检测技术,同时用傅里叶变换与对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)对红外图像进行增强处理。先对连续多幅红外热像图组成的温度序列进行快速傅里叶变换,提取出相位信息,得到相位图;在此基础上,挑选效果最好的一张相位图,对其进行CLAHE算法处理,以提高图像的全局对比度。结果表明:经过增强处理,红外图像的对比度信噪比(CNR)高于其他传统方法的,说明该处理方法有效,同时通过对现场采集的风机叶片红外图像的验证试验,验证了此方法的有效性与准确性,极大地提高了风力机叶片的红外热成像缺陷的识别能力。     

薄板点焊超声检测信号特征分析与缺陷识别

运用低碳钢薄板点焊超声检测有限元仿真模型,对气孔、压痕过深、熔核过小、脱焊等四种缺陷类型的点焊检测超声仿真信号进行快速傅里叶变换得到其频谱图,并采用统计学方法分别提取了超声信号时域和频域特征值.通过分析超声在不同缺陷焊点内部的传播规律,以及特征值的变化规律,总结了点焊缺陷类型的识别方法.利用该方法对大量点焊试样超声检测试验信号进行缺陷识别并与金相试验结果对比分析. 结果表明,综合分析超声检测信号时域和频域特征值规律,能够有效地识别点焊缺陷类型.     

基于FGT-FBP重构算法的焊接缺陷检测

针对焊接过程产生的缺陷，提出一种磁光成像传感的模糊灰度变换和滤波反投影(FGT-FBP)重构检测方法. 研究焊接缺陷的几何特征，通过分析裂纹和未熔合两种不同焊接缺陷在交变磁场励磁下的磁光成像特征，设计模糊规则，对磁光图像进行模糊灰度变换. 增强磁光图像对比度，使焊接缺陷形态趋势可视化，实现描述磁光成像焊接缺陷细节的无参考型图像评估方法. 对FGT处理的焊接缺陷磁光图进行旋转投影，并经过快速傅里叶变换和改进的滤波器进行滤波去噪，消除伪影后进行反投影变换实现焊接缺陷图像的重构. 利用滤波反投影重构算法进行去噪，可有效突出焊接缺陷特征. 最后结合阈值分割和边缘检测实现焊接缺陷检测. 结果表明，该方法能较准确检测裂纹和未熔合两种焊接缺陷.     

基于傅里叶描述子的预成形设计

为了解决轴对称锻件的预成形设计问题,提出了一种基于傅里叶变换理论的预成形设计方法。在此设计方法中,预制坯的形状可以使用初始坯料形状和终锻件的形状在傅里叶空间进行加和,并且可以通过控制加和的权重系数来控制预制坯形状对终锻件的逼近程度。将初始坯料形状和终锻件形状进行傅里叶变换,可将欧氏空间中的平面轮廓形状转化为傅里叶空间中的傅里叶描述子,将初始坯料形状和终锻件形状的傅里叶描述子加权相加后进行傅里叶逆变换,以生成的新形状作为预制坯的形状。最后,用一个轴对称锻件对算法进行测试,测试结果表明:锻件填充完整、等效应变均匀,没有折叠等缺陷。     

基于离焦图像的晶圆表面缺陷检测

缺陷检测在晶圆生产中起着关键作用,在利用机器视觉检测晶圆缺陷时,无论晶圆有无缺陷均进行自动对焦,从而导致检测效率降低,针对该问题,提出了一种基于离焦图像的晶圆表面缺陷检测方法。可在对焦前下对晶圆进行评估,检测缺陷后进行对焦,首先在频域中对晶圆图像进行自适应背景估计和去除,得到光照均匀、特征突出的检测图像;然后使用区域合并的优化分水岭算法进行图像分割;最后对分割后缺陷区域进行缺陷识别。实验结果表明,该方法可以准确鉴别晶圆图像是否存在缺陷,对于存在缺陷的样本,缺陷检测准确率可达95.3%,提高了检测效率。     

基于群延时信息的超声信号处理方法

充分利用超声信号的群延时信息，结合短时傅里叶变换，给出了群延时对频率导数在时一频域中的分布，以此来反映时一频域中局部信噪比的强弱。在此基础上，进一步利用超声信号的群延时信息，极大地增强了缺陷信号。     

基于Stolt偏移算法与全聚焦(TFM)算法对板材缺陷成像研究

随着超声无损检测技术的不断进步与发展,其在检测精度方面的要求也逐渐提高。本文利用COMSOL Multiphysics软件对金属板材试件通孔缺陷进行超声无损仿真,通过将仿真得到的A扫结果导入Matlab软件中并应用Stolt偏移算法和全聚焦(TFM)算法进行优化处理,最终获得二维B扫图像,并在此基础上对B扫图像进行沿Y轴的空间叠加处理,以获得三维缺陷反演结果。与全聚焦(TFM)算法相比,Stolt算法具有更高的精确度,同时Stolt算法在傅里叶域中引入线性插值进行计算,计算速度较快,对于缺陷实时检测和准确性的评估具有重要意义。     

基于Fourier拟合曲面的X射线焊缝缺陷检测

针对在强噪声、低对比度及复杂背景特征下X射线焊缝图像的缺陷检测问题,提出了去噪处理、焊缝边缘分割及缺陷检测的方法.用快速离散Curvelet变换和循环平移相结合的方法,对焊缝图像进行滤波去噪,同时对图像列灰度曲线用最大类间方差法提取焊缝区域.在图像预处理后,采用三阶Fourier曲线对图像列灰度曲线进行拟合并扩展到三维空间,构造出自适应阈值面,最后利用原图像与构造曲面三维灰度图的灰度值差异,准确分割背景与缺陷区域.结果表明,与传统缺陷检测算法相比,该方法能准确提取出焊缝缺陷,漏检率和误判率低,准确率可达95%.     

亚毫米波成像技术对工业排线的无损检测

利用亚毫米波准近场实时成像系统对三种常用的微小结构的工业电子排线进行检测,直接获得了样品在信号峰值处的强度图像。分别对样品中的金属、缺陷及包覆材料连接处抽取数据,并对其进行频谱及相位处理,在时域、频域及相位图中做了对比与分析。通过对原始图像进行图像处理后,分别得到振幅和相位图像,其中相位图像能更清晰地反映排线中隐藏的缺陷。结果证明,亚毫米波准近场成像系统可以用于具有细微结构材料的无损检测。     

Effects of rapid thermal process on the junction properties of aluminum rear emitter solar cells

N-type silicon with aluminum emitters for rear junctions was studied; aluminum back surface fields were replaced with n-type silicon wafers. Aluminum rear emitters for n-type silicon solar cells were studied with various rapid thermal processing conditions. With fast ramping-up and fast cooling, an aluminum rear junction was formed uniformly with low emitter recombination current. The effects of junction quality on solar cell efficiency were investigated.     

脉冲漏磁缺陷定位及腐蚀检测

提出了一种脉冲漏磁检测技术和超声测厚技术相结合的方法,应用于铁磁性材料的腐蚀缺陷检测系统中,可进行大面积、快速缺陷检测。设计了一套完整的脉冲漏磁检测系统,通过提取时域的有效特征值,实现了对缺陷的快速定位,因脉冲信号具有很宽的频谱,其感应信号更有利于反映缺陷的信息,并采用超声测厚仪对腐蚀缺陷的深度进行定量检测。通过试验表明了所采用方法的可行性和有效性,具有较大的应用价值。     

基于特征线—快速傅里叶变换法的轴向柱塞泵流固耦合振动特性研究

轴向柱塞泵为流固耦合机械设备。工作时,振动特性较为复杂。使用特征线—快速傅里叶变换法（ MOC-FFT）对柱塞泵中由流固耦合所引起的振动特性进行了研究。利用特征线法求解流固耦合振动偏微分方程（1）,得到时域信号,再使用快速傅里叶变换法,可得到管道系统的固有频率。该方法既拥有特征线法针对耦合振动建模清晰,计算简便等特点;又利用快速傅里叶变换法将振动特征转换至频域中。通过对频域振动特性的研究,得出A10V型柱塞泵工作中应避开的工作振动频率成份,以及斜盘摆角、压力、转速对柱塞泵由流固耦合引起的高频振动谱线影响变化规律。     

缝类缺陷的Lamb波检测

在ST12冷轧板上用线切割加工出不同深度的狭缝来模拟钢板中的缝类缺陷,采用一发一收方式,对缺陷进行Lamb波检测。利用短时傅里叶变换对有无缺陷时采集的时域信号进行了时频分析,有效识别出板中激发的Lamb波模式;将时间中心和频率中心作为数字参量,探讨了缝类缺陷对Lamb波的影响。结果表明,Lamb波信号时间中心的变化与缝类缺陷深度有较好的对应关系。     

小波变换在薄膜表面图像信号降噪中的应用

目的：当前,以原子力显微镜为代表的扫描探针显微镜设备可以获取纳米尺度薄膜样品的表面图像,但这些图像存在不同程度的噪声,影响图像质量和信息判断。为了更准确获取这些薄膜表面状态,需要对薄膜样品表面图像数据和信息进行降噪处理。方法结合AFM等设备成像特点以及小波变换的时频局域性特点,在介绍小波变换基本理论和噪声来源分析基础上,提出了一种多层小波分解去噪算法。传统的信号理论是建立在傅里叶变换基础上的,而傅里叶变换作为一种全局性的变化,其有一定的局限性,无法同时表述信号在时域和频域的局部性质,而这些局部特征恰恰是非平稳信号性质最关键的部分。小波变换保留了窗口傅里叶变换局部化的优点,改变了窗口傅里叶变换窗口函数大小固定的缺点。结果原始图像信号的频率在0 Hz到4000 Hz都有分布。通过小波变换后,信号波形更光滑,频谱在500 Hz到2000 Hz之间分布。结论将小波变换应用于薄膜表面图像信号降噪中,通过实验证明通过小波变换可以有效去除信号中的噪声部分。     

A novel approach for flip chip solder joint inspection based on pulsed phase thermography

Surface mount components have been extensively used in microelectronic packaging. However, it brings great challenge for defect inspection with the development of solder bumps towards ultra-fine pitch and high density. Traditional nondestructive detection methods are insufficient for solder joint assessment due to their own disadvantages. Therefore, it is necessary to explore new methods for solder joint inspection. A novel approach based on the pulsed phase thermography was investigated for identifying the defects of solder joints. In this approach, the test chip was stimulated by a thermal pulse, and the consequent transient response was captured by a commercial thermal imager. The spacial and temporal filtering techniques were adopted to improve the signal to noise ratio. The recorded thermograms were input to an improved median filter with a 5×5 mask, and the temperature evolution of each pixel was extracted and smoothed by the moving average operation. Then the temperature–time curve was fitted with an exponential function. To eliminate emissivity variations and heating non-uniformity, we converted the fitted temperature values in time domain to the phase information in frequency domain using the fast Fourier transform. In low frequency range, the phase–frequency curve of the defect area was differentiated from that of the sound area. The results demonstrate that this approach is effective for identification of the missing bumps, and can be used in the solder joint inspection in high density packaging.