基于Faster R-CNN的金属表面缺陷检测研究

目标检测是计算机视觉领域一个重点研究内容,Faster R-CNN作为目标检测新秀,被越来越多的应用于缺陷检测研究。本文基于Faster R-CNN的特征提取、RPN、RC三个核心部份做了实验设计,利用旋转和随机裁剪等方法构建金属表面有麻点和划痕瑕疵缺陷的数据集,并进行了模型训练及测试,麻点的检测结果为90.56%,划痕的检测结果为91.21%,整个模型的平均检测精度为90.78%,实验结果表明Faster R-CNN模型在金属表面缺陷检测中表现优异。     

CCD检测激光束偏转方位的研究和应用

本文介绍一种以激光束衍射理论为基础，利用ＣＣＤ做为探测器件，结合曲线拟合技术，确定激光束中心位置的方法，这种方法使激光束在ＣＣＤ上的定位精确到０．１个光敏元。     

激光束经凹球面反射镜偏转发散后光斑大小的近似计算

本文采用几何光学方法，导出了激光束经凹球面反射镜偏转发数后在垂直于入射激光束对称轴平面上的光斑大小计算公式。对焦距f满足πωo^z1/λf≥1或Z1/f-1≥1的短焦距凹球面反射镜，用本文的结果，可以估算激光束经此凹球面镜偏转发散后在垂直于入身激光束对称轴平面上的光斑位置、大小及平均功率密度。     

用于定向红外对抗系统的激光束偏转系统与方法

本发明提供一种激光束偏转系统,它是用于军用对抗系统的,更确切地说,它是用来控制军用定向红外对抗系统中的激光束的.该激光束偏转系统包括一个光学组件、一个传感器列阵和一个热稳定电路.其中,光学组件用以将激光束的第一部分对准输出孔径和将激光束的第二部分对准传感通路,另外,它还可以根据位置控制信号调整激光束通过输出孔径和传感通路的位置;传感器列阵位于传感通路中,它是用来接收激光束的第二部分,然后产生表示激光束通过输出孔径的位置的电信号的.     

微波零平衡相位法检测多层复合材料的粘结缺陷

提出了一种采用微波零平衡相位法检测多层复合材料 (特别是吸音材料 )粘结缺陷的新方法。该方法的特点是 :使用数字移相器和数字衰减器作为比较基准 ;使用零平衡相位方法检测相位变化 ;使用全局曲线拟合进行数据处理。本文提供的样例试验条件为 :微波源工作频率 1.15GHz ,输出功率 10 0mW ,复合材料厚度 50mm ,粘结层缺陷空气层厚度 3mm ,检测到平均相位变化为 2 .2° ,经过曲线拟合数据处理后 ,平均相位变化可精确到 2 .17°。实验结果表明 :该系统结构简单、使用方便、灵敏度较高     

用光热偏转谱拟合计算研究非晶硅缺陷态及其稳定性

通过光热偏转谱（ＰＤＳ）研究了衬底温度对用超高频辉光放电（ＶＨＦ－ＧＤ）制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ光学特性的影响，考虑了电子在缺陷态的相关统计，数字拟合各样品在不同亚稳状态下ＰＤＳ次带吸收谱（０．８￣１．７ｅＶ），获得带尾态，光能隙，缺陷态分布及相关能等电子态结构参数。结果表明，缺陷态分布随光照时间向能隙深处移动，相关能增加，在电中性条件下，用迭代法求出费米能级与电导率，与实验结果吻合较好，分析讨论所用计     

激光束诊断用新型探测器——原子层热电堆

本文介绍一种新型热探测器一原子层热电堆。该探测器汇集了许多优越的特性，这些优点在其他情况下只能分别在固定的探测器中(如热电偶、热电探测器或量子探测器)发现。和常用的热电堆一样，原子层热电堆提供相同信号，并测得宽的光谱区。然而，敏感区的特殊结构，能使上升时间极短，仅有几纳秒。即使在远红外光谱区，原子层热电堆在室温下的工作与灵敏的量子探测器不同，其信号表现有与波长和温度很强的相关性。     

激光全息法检测固体药柱包覆层缺陷

随着航天火箭技术的迅速发展,如何检测具有较厚（大于4 mm）包覆层药柱的内部小尺寸（小于8 mm）缺陷成为一个需要解决的关键问题。基于光干涉原理,采用激光全息无损检测方法测量了不同包覆层厚度药柱内部小尺寸缺陷的全息图谱,确定了包覆层厚度以及缺陷尺寸对药柱形变的影响。结果发现当包覆层厚度为6 mm时,能够检测的缺陷临界尺寸为2 mm。如果缺陷尺寸小于2 mm,则无法获得清晰的干涉条纹。同时利用获得的全息图谱计算了2~6 mm包覆层药柱缺陷尺寸的实际大小,误差平均值结果小于5%。最终结果表明:用激光全息法检测包覆层厚度大于4 mm、包覆层脱粘缺陷小于8 mm的药柱是一种准确、有效的无损检测手段。     

利用光热偏转技术实施多路激光束的共轴性调查

本文基于光热偏转技术中光热信号相对泵浦光束中心对称的特性,提出一种精密调节多路激光束共轴性的新方法,精度达±2μm.     

固壁旁激光空泡生长和溃灭特性的实验研究

采用2套基于光偏转原理的光纤传感器(OBD),测量了激光空泡脉动全过程及空泡溃灭对靶材造成的破坏。通过实验获得了激光空泡在靶表面2次膨胀收缩的全过程,判定了空泡在2次脉动中对应的最大、最小泡半径和溃灭周期,并推算了空泡泡壁速度随时间的变化关系。实验发现,在脉冲激光作用下,水中靶材依次受到激光烧蚀压力和射流冲击力作用,且射流冲击力是造成靶材破坏的主要原因。     

激光反冲塞效应的实验验证

研制了一种测量材料瞬态微形变过程的新装置，详细讨论了其测试机理，并用该装置测量了激光烧蚀铁片时铁片背面的形变过程。实验结果表明，在激光辐照开始后3μs内，铁片有一小的正向凸起；在随后的20μs内，铁片有一较大的反向凸起，反向凸起的最大位移是正向凸起位移的3倍左右。这一结果从实验上进一步论证了激光反冲塞效应的观点。     

激光超声表面缺陷检测的实验方法

提出了一种非接触式、全光学激光超声检测的实验方法。利用Nd：YAG脉冲激光器、He-Ne激光器和平衡接收器构建一套基于光束偏转法的光差分检测系统，测量了表面带缺陷Al样品的声表面波（SAWs）。通过实验获得了SAWs经过表面缺陷时产生的反射回波及透射波形的特征，说明了线光源产生的超声波非常适合材料表面缺陷的检测。     

调Q激光作用水中靶材表面引起的力学效应分析

在分析强激光作用下水中靶材产生的力学效应和力学特性基础上,用基于光偏转原理制做的光纤力学传感器测量了不同激光能量的水下靶材表面的瞬态压力,得到了调Q-Nd：YAG激光等离子体冲击波和空泡射流的压力信号,并从耦合动量角度进行比较,计算出等离子体烧蚀力的冲量和射流的冲量.结果表明,空泡射流的力学效应与等离子体冲击波的一样重要,有时甚至更明显.     

脉冲激光烧蚀靶材产生的等离子体初始发展过程的诊断

用基于光偏转的光纤传感器研究了脉冲激光烧蚀铝靶产生的等离子体及冲击波的初始发展过程,实验结果表明,在距靶0．4mm内,冲击波与等离子体薄层未分离,一起离靶高速运动;在0．4mm处,等离子体薄层发生二次电离,电离使等离子体向电离中心的周围膨胀,造成等离子体中心密度低两侧密度高,同时使冲击波与等离子体分离;由于扩散作用,在0．4mm到0．7mm之间,等离子体由中心密度低两侧密度高过渡到中心密度高两侧密度低;0．7mm以后,等离子体传输速度减慢,信号波形展宽,幅度减小直至消失;冲击波与等离子体分离后其传播速度随传输距离而衰减,在8mm处衰减成声波。     

快速检测轴承表面缺陷方法的研究

轴承表面缺陷可分为两种,一种是低于目标灰度的缺陷,另一种是高于目标灰度的缺陷.针对单阈值分割算法只能检测轴承前一种缺陷的局限性,而多阈值分割算法仅能检测高于目标灰度缺陷的情况,提出了一种基于OSTU的多次阈值分割图像快速检测轴承表面缺陷的方法,该算法相对于多阈值算法复杂度小,且根据轴承图像的特点缩小了阈值取值的范围,较好满足了在线检测轴承表面缺陷的实际需求.     

机器视觉在光纤端面缺陷检测中的应用

传统的光纤端面缺陷检测用的是人工检测方式,这种检测方式效率很低,检测结果的主观性很强。对光纤端面缺陷使用机器视觉检测,能极大地提高检测效率和检测准确性。首先将采集到的图像通过图像处理二值化,接着对纤芯中心进行定位,然后以纤芯中心为圆心对光纤端面进行不同的圆环检测区域划分。由于光纤端面上的缺陷有可能是暗色的或者是亮色的,因此为了区分二者,对每个区域检测时需要做不同的二值处理。如果有任意一个区域的检测不能通过,则这个光纤端面就是不符合要求的。结果显示,利用机器视觉进行光纤端面检测能够快速、精确地检测出缺陷所在位置及其大小。     

一种适于缝隙等表面缺陷类目标的评估方法

缝隙等表面缺陷类目标对飞行器的隐身性能具有重要影响。根据缝隙等表面缺陷类目标的散射机理,该文提出一种载体背景对消方法,用于评估表面缺陷类目标散射。该方法将载体作为目标背景的一部分,通过矢量场相减的方式对消掉载体的自身散射影响,特别是载体强散射角域的散射影响,从而获得了全角域范围内表面缺陷类目标的散射特性数据,解决了使用常规方法目标受载体影响无法获得完整散射特性的问题。通过数值计算和实验测量的结果对比表明：该方法可以对缺陷类目标的电磁散射特性进行有效评估。对消后载体散射得到了极大程度的降低,有效提高了缺陷类目标的计算或测量精度;同时由于排除载体自身散射的影响,避免了对载体尺寸、超低散射特性的要求,有效降低了载体的加工设计成本。

     

有机玻璃中冲击波衰减特性的研究

为了研究等离子冲击波在有机玻璃中的衰减特性,提出了卸载波追赶效应的分析模型。采用自行研制的光偏转测试系统对该冲击波进行了多点测量。得到了强激光诱导的等离子体冲击波在有机玻璃中的传输速度及压力随传输距离的变化关系。结果表明,理论分析模型和实验测试结果能很好地吻合,冲击波在有机玻璃中传输时具有明显的衰减规律,该衰减耗散特性主要源于卸载波的追赶效应。该结论对研究冲击波在介质中传播具有重要的意义。     

液体物质中的空化现象实验研究

采用自行研制的光偏转测试系统对强激光诱导液体物质的空化现象进行了实验研究。实验得到了激光等离子体冲击波传播规律和空泡的动力学特性。结果表明,激光等离子体冲击波在其传播过程中迅速衰减为声波;激光空泡的最大泡径随脉动次数增加依次减小,而收缩的最小泡径则由腔内含气量决定。