工业CT技术 第四讲 工业CT图象重建原理

应用工业CT设备最终获得被测产品的断层图象是依靠投影图象重建技术。投影图象重建简称图象重建,它是一个基于图象重建理论和相应的图象重建方法,按照一定的算法对检测所得的投影数据进行数学运算处理的过程。对投影数据已确定的条件下,重建图象的质量,例如空间分辨力和密度分辨力,颇多地依赖于所采用的图象重建方法;除运行环境和软件外,图象重建的速度也与图象重建方法相关。图象重建方法很多,还在不断发展,但大致可归纳为变换法和选代法两大类。变换法中的卷积反投影法由于其重建图象的质     

复合材料深度方向超声C扫描检测技术

介绍一种基于超声传播时域特性的深度方向超声C扫描成象检测技术,一次扫描可以同时获取被测材料内部若干层的扫描检测图象。     

高温条件下波导杆的在线损伤检测

高温条件下进行声发射检测时,常温传感器不能直接耦合在被测对象的表面上,需要利用波导杆将传感器与被测对象连接起来。因此,为了实际检测的方便,开展了波导杆辅助检测工具的特性研究,分析了波导杆材料、直径、长度等对声发射检测的影响。     

计算机实时成象在钢瓶探伤中的应用

计算机X射线实时成象检测法是利用图象增强器接收穿透工件后的X射线并转换成可见光图象,经过电视摄象和计算机图象处理后,将清晰的检测图象显示在屏幕上,达到与X射线胶片照相法相同的效果.该方法与传统的工业电视成象方法的差别主要表现在以下几个方面;(1)用微焦点或小焦点X射线管进行投影放大,产生放大图象,以便于观察.(2)利用计算机图象处理技术提高信噪比,使检测灵敏度、图象对比度和清晰度以及缺陷的检出能力大大提高,其图象质量能与X射线底片影象相媲美.(3)计算机编程中设置了定量测定和缺陷评级等功能,可直接在显示器上对缺陷进行测长和焊缝质量等级评定.(4)检测图象用数据存储,可随时评定和复查,     

蓝光面扫描三维测量技术及其在铸造领域的应用

面扫描三维测量技术作为一种快速、便携、高精度的非接触式三维测量技术,在铸造领域得到了广泛的应用。本文研制了一套蓝光面扫描三维测量系统,该系统采用先进的蓝光技术,消除被测物体表面多反射特性的影响,提高了三维测量精度,单次测量精度达到0.02 mm,整体测量精度达到0.05 mm/m。并针对现有面扫描三维测量技术依靠标志点进行多视点云拼接的缺点,提出了一种基于几何特征的无标记点拼接算法,减少了人工干预,提高了测量效率。该扫描系统能够广泛应用于各类铸件的快速三维测量和精度检测     

双曝光全息法测量摩擦焊接头残余应力引起的法向变形

分析了测量摩擦焊接头表面法向变形的原理。在光路满足一定的条件下,双曝光全息图所再现的干涉涤纹反映了特测件表面法向变形的大小。试验中,以调Ｑ红宝石激光器为光源,拍摄了摩擦焊接头的双曝光全息图。本文将基全息干涉条纹通过ＣＣＤ图象采集系统数字化地采集数据,通过微机对图象数据进行处理,得到了待件表面法向变形的大小。     

基于随动控制系统的齿轮螺旋线拟合方法的研究

根据螺旋线的形成原理,以被测齿轮的螺旋线偏差为研究对象,以随动控制系统作为测量齿轮螺旋线偏差的控制方式,利用其实时跟踪测量的特点,建立被测齿轮实际螺旋线的分析模型,对其跟踪轨迹进行螺旋线拟合,以验证分析模型的准确性.实验结果表明:采用该方法能够在简化系统运动控制方式和结构情况下,有效测量齿轮螺旋线误差.     

水平连铸电控参数的实时采集与控制

为实现水平连铸自动控制,给出了利用中间包、结晶器、铸坯和拉坯参数对生产工艺进行干预控制的方法。首先,分析了水平连铸的拉坯过程及主要被测对象、参数;在此基础上,建立了基于PROFIBUS-DP的系统框架,并说明了主站和从站之间的通信;最后根据所测参数,由主站做出判断,实时预警和干预生产。     

三维模型重建中点云ICP拼接算法的改进

提出一种以不同视野下的点云为处理对象,自动进行点云配准的拼接算法.该算法首先利用点云的曲率、法矢量等几何信息,计算出初次拼接变换,并用几何哈希的方法筛选出最优的变换,完成初次拼接.然后改进最近点迭代法(iterative closest point,ICP)中最近点的选取方法:对点云A中的测点,先求出另一点云B中与其最近的3个点,并由这3个点构成一个三角形,把测点到三角形的垂足作为测点的最近点.并用该算法对点云进行再次拼接.最后基于该算法实现了对车头模型的配准.结果表明,该算法具有较高的配准精度.     

冲压变形对点焊拼接板中焊点的影响

点焊拼接板的冲压成形性能是构成点焊拼接板的母材以及相应焊点冲压成形性能的综合表现。点焊拼接板冲压变形后,焊点的组织和几何尺寸的变化更是影响点焊拼接板冲压质量的关键因素。本文对点焊拼接板进行了拉伸、胀形和扩孔等典型的冲压试验,并对变形后的焊点进行了宏观和微观的分析。结果表明:在点焊拼接板冲压变形时,焊点处材料的应变远远小于其母材部分的应变;而在焊点处,焊核变形困难,较大的应变产生于热影响区。     

不均匀背景下芯片焊接气泡的X射线检测

针对X射线不均匀透视图像背景下的芯片焊接气泡检测问题,为了准确提取焊接气泡,特别是小气泡,提出了基于二维集合经验模式分解和基于灰度形态滤波的两种气泡检测算法.以大功率三极管芯片焊接气泡检测为案例,运用两种方法进行不均匀背景下气泡检测分析.结果表明,两种方法均能准确提取不均匀图像背景下的芯片气泡,而基于二维集合经验模式分...     

一种基于机器视觉的轮胎模具表面字符检测方法

为了实现轮胎模具表面字符自动化检测,提出一种基于机器视觉的轮胎模具表面字符检测系统。根据轮胎模具的特点,设计了基于机器视觉的自动化检测装置,并对其工作原理进行介绍;设计了相应的图像处理方法,主要包括图像预处理、图像定位及字符检测等步骤。最后通过实验验证了该检测系统的可行性和准确性,并对产生误报的原因进行分析。实验结果表明,该检测系统可在短时间内完成轮胎模具表面字符检测,并具有高准确率和高检测速度。     

非线性滤波在射线图像降噪增强中的应用

射线数字成像是当前射线检测与诊断技术发展的方向，图像降噪增强是提高射线成像检测灵敏度和分辨力的关键。重点探讨以排序滤波为代表的非线性滤波图像降噪增强方法，对射线图像的处理表明，线性滤波在降噪的同时会引起较大的边级模糊，而排序滤波不仅降低噪声且能保持图像细节，提高图像质量效果明显。     

一种X射线成像系统模型及其快速标定方法

利用X射线进行工件内部缺陷检测是目前应用最广泛的无损检测方法之一,基于图像处理的自动检测技术是其主要发展方向.系统成像模型的建立和标定确定了成像目标与其图像之间的几何对应关系,是利用图像进行自动定位与测量的前提.在忽略一些非线性因素如图像增强器输入屏形状等的情况下,针对用于大直径螺旋钢管焊缝缺陷自动检测的射线成像系统,提出一种简便、可操作性强的方法进行建模并进行标定,结果表明了所采用方法的有效性.     

数字图像处理技术在锻件缺陷检测中的应用

锻件中的缺陷可用超声波检测,如果能以数字图像处理技术使检测结果可视化,则可提高操作人员对缺陷位置判断的准确性。本文叙述锻件检测中使用的数字图像处理方法,并给出了实际操作的步骤。     

应用人工神经网络模式识别技术建立X射线探伤底片的自动定级系统

探讨研究X射线探伤底片的自动定级方法，运用X射线成像和数字图像处理技术，通过对预处理后X射线探伤底片图像的特征提取，得到产品焊缝内部缺陷的状态特征，结合人工神经网络方法实现模式识别，建立状态识别模型，并依据识别模型，完成产品焊缝内部缺陷的自动分类识别。     

基于机器视觉的工件的在线检测

利用HALCON软件提供的算子对摄像机内、外参数和机器人"手眼"系统进行标定,在此基础上结合视觉检测技术提出了一种工件在线缺陷检测的方法。该方法是根据触发时刻的空间位置来确定抓取时刻工件位置的一种空间相量平移方法,接着利用图像处理软件发出的电信号来控制机械手来完成缺陷工件的动态抓取工作。最后利用C++完成人机界面的设计,经调试可完成实时在线检测、可达到生产要求精度。     

Image fusion of ultrasonic and thermographic inspection of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate

Inspecting damaged structures repaired with composite patches is one of the most challenging issues of different industries, especially in aeronautical vehicles. Various inspection methods such as ultrasonic (UT) and thermographic methods are commonly applied to the patches and bondings. Although, both ultrasonic and thermographic inspections have their own capabilities, they are also associated with some limitations especially in the inspection of complicated structures such as multilayers. Different data fusion techniques can be used to overcome these limitations, by exploiting the advantages of each inspection technique to achieve the goal to have a more precise and reliable defects assessment. In this paper, different image fusion algorithms are used to fuse the UT C-scan and thermal images obtained from thermographic inspection of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate. The inspected specimen contained several delaminations of various sizes and locations along with some disbond defects which were artificially embedded in five samples of composite patches. The resulting images of 28 fusion algorithms and the input images have been quantitatively compared using Average Differences (AD) to clarify the efficiency of the fusion algorithm. Comparing results revealed that contrast pyramid was selected as the best image fusion algorithms which can be used for NDE fusion of carbon/epoxy patches bonded to an aluminum plate.     

基于机器视觉的网络变压器模块缺陷检测系统研究

针对电子元件缺陷传统人工检测方法存在劳动量大、检测效率和自动化程度低、成本高等问题,提出一种基于Halcon的视觉检测系统。针对研究对象的特殊性,提出两次采集、两次判断的多特征自动检测方法,并构建验证试验平台;利用CCD相机实时采集元件图像,再对图像进行中值滤波等预处理,降低图形噪声;采用阈值分割、Blob分析的方法对图像缺陷特征进行形态学特征识别和提取,得到判断结果。实验结果表明:该检测方式能快速、准确、高效地提取电子元件缺陷特征;单幅图平均图像处理时间为131 ms,检测平均准确率为95%;另一方面,自动控制系统稳定性强,精度高,单个元件检测周期平均时间为4.7 s,相教于人工检测效率提高了38%,满足工业要求。     

焊缝缺陷X射线实时自动检测系统的图像处理

针对焊缝缺陷X射线实时自动检测技术普遍存在误检率与漏检率高的问题,研制了钢管焊缝缺陷X射线实时自动检测系统。研究了采用波形分析法与背景消除法信息融合进行焊缝缺陷检测的方法,从而有效降低了误检率与漏检率。该系统已用于西气东输钢管焊缝缺陷X射线实时自动检测。