基于多条激光线的钢板表面缺陷三维检测方法

将一激光器投射出的多条线型激光垂直向下照射钢板表面,用面阵CCD摄像机采集这些激光线的图像.根据标定的结果可将图像坐标转换为空间坐标,从而可以得到钢板表面的高度坐标.通过这种方式可以检测钢板表面的三维缺陷,并获取缺陷的深度信息.通过对实际钢板缺陷进行验证,采用该方法计算的深度值与实际值非常接近.     

基于单幅图像的三维视觉测量与缺陷检测技术研究

研究了一种基于明暗恢复形状的三维视觉测量方法,可以通过单幅灰度图像获取表面三维形貌信息,进而对工件表面加工质艇或缺陷进行检测.本文采用了轴承表面质量进行检测分析,实验证明该三维测量方法能够精确获取工件表面的深度信息,并可以检测出轴承工件的表面缺陷区域的深度信息.同时,该方法具有操作简单,硬件成本低,处理速度快,精度较高的特点,能够用于工业在线检测.     

基于改进信赖域算法的三维不规则缺陷重构

漏磁检测广泛应用于铁磁性材料设备的在线检测当中,是一种有效的缺陷检测方法。如何利用缺陷漏磁信号进行三维不规则缺陷轮廓重构是漏磁检测中的关键问题。然而,三维不规则缺陷漏磁检测的有限元模型计算量大,因此难以快速获得精确的漏磁信号,并且由于缺陷重构的不适定性,研究中不容易获得不规则缺陷的精确轮廓。本文提出了一种用于计算三维不规则缺陷漏磁信号的单元磁偶极带叠加模型,并验证了使用该正演模型进行漏磁计算的有效性,针对三维缺陷轮廓重构的高维优化问题,提出了一种带边界约束的基于信赖域的投影Levenberg-Marquart算法,实现了三维不规则缺陷轮廓的重构。实验结果表明:该三维不规则缺陷重构方法不仅不需要大量的漏磁检测数据,并且相对于群智能算法,重构误差降低了90.1%,最大深度误差降低了53.9%,耗费时间减少了96.1%,实现了高精度的缺陷重构。     

医学断层图像三维重构的研究及应用

阐述了医学断层图像(CT)三维重构的作用、意义及几种主要的绘制算法,着重介绍了表面重构算法MarchingCubes的原理、缺陷及改进;介绍了采用面向矩阵的交互式数据语言,应用于可视化领域的开发工具IDL的基本情况;给出了一个医学断层图像表面重构的应用实例。     

复合材料曲面构件缺陷超声三维成像方法

针对目前复合材料曲面结构缺陷检测技术存在的检测结果不直观、效率低等问题,提出一种基于超声相控阵的缺陷三维成像方法。使用三维激光扫描仪获取曲面的点云模型,通过平行截面法规划检测路径,然后使用相控阵轮式探头采集超声图像数据。利用均匀三次B样条函数拟合检测路径与曲面,根据扫查步长和图像序列关系计算超声图像数据点的空间位置以生成超声点云集。最后利用体素化降采样方法对超声检测结果进行重建,实现复合材料内部缺陷的三维成像。实验结果表明,本文方法的缺陷成像结果与CT检测结果的平均误差为1.14 mm,能够快速准确地重建缺陷的位置、形状与尺寸信息,实现复合材料曲面样件内部缺陷的精确表征。     

超声C扫描图像的缺陷边缘提取及特征参数构建

在超声C扫描成像的基础之上，使用边缘跟踪算法对图像原始数据文件进行缺陷边缘提取，构建了表征图像缺陷的新的参数体系，并开发了相应的软件进行验证。与传统的Sobel算子和Gauss—Laplace算子边缘检测得到的结果相比，所提出算法得到的结果更加准确、有效，构建的参数也能较好地表现缺陷区域的特征，有利于进行进一步的缺陷识别。     

基于激光线光源的钢轨表面缺陷三维检测方法

将结构光三维检测方法应用于钢轨生产过程中的表面缺陷三维检测,通过在钢轨四周安装4台激光线光源和8台面阵CCD摄像机实现钢轨四个面的检测。对摄像机采集到的激光光带图像进行光带中心提取、光带中心线矫正、光带中心线与基准线的差值等步骤,得到钢轨表面深度的变化值,并将沿钢轨长度方向和高度方向的深度变化值用深度分布图表示,通过两维图像识别的方法检测缺陷所在的区域,从而实现钢轨表面缺陷的自动检测。该方法已经实现在线应用,可以达到的最大检测速度为1.5m/s,深度检测分辨力为0.2mm。     

序列图像的三维重构方法

依据光学显微镜的多幅序列图像,通过比较多个层面上的图像,并根据光学显微镜的成像特性设计一种实体重构方法,完成三维图像的重建显示分析技术研究。提出以软件处理技术实现对多幅断层图像进行三维重建分析,较好地实现通过解卷积去除离焦平面的模糊图像,进而对多幅序列图像进行三维重建分析,得到物体表面的完整造型。     

车灯用三维线路板LDS工艺过程缺陷分析

介绍LDS工艺的基本原理、材料及工艺过程。以新型LDS材料为原材料,通过注塑成型、激光化镀、表面贴装等技术完成车灯用三维线路板。重点阐述LDS工艺过程中出现的注塑不良、溢镀、漏镀、镀层气泡和材料鼓泡等缺陷,并对各种缺陷产生的原因进行试验分析。结果表明:三维线路板电气性能和整灯试验均满足试验要求,通过合理选材、改善设计、优化工艺、增加试验验证等手段克服和避免三维线路板过程缺陷,充分说明LDS工艺在车灯运用的可行性。     

视差图像的片光物体三维重构

提出一种基于视差图像结合片光技术的方法来重构物体的表面形貌。利用一组连续的图像对应的立体匹配点来计算视差值,并用于构建的片光模型中。提供两组不同高度的共面的光点,结合奇异值分解的算法来得出更精准的光平面,并用两幅描述同一运动的标定板图像来求更精准的对象移动位姿。采用对ROI区域精准定位有效部位,减少野点误差。实验证明,用此种方法能够有效准确的对物体表面进行重构,平均误差可达0.395mm。     

陶瓷制品裂纹检测系统的研究

这里阐述了陶瓷制品裂纹检测的实现机理和实现方法;采用超声波传感器将裂纹信号转化为单片机能够识别的数字信号;然后通过相应功能处理程序进行处理;软件、硬件和机械机构相结合才能实现裂纹检测处理功能。该思想和实现方法为其物理实现提供了理论依据和指导。     

超声波无缝钢管探伤系统设计

超声波探伤是无损检测的一种常用方法,无缝钢管的应用十分广泛而大多数企业自动化程度不高,系统是针对圆形管件的自动化系统,具有自动化程度高,操作简便,实用性高等特点。详细阐释了其专用机床关键件的原理、PLC程序设计以及监控软件开发,对后续的非圆截面零件探伤也具备一定的借鉴意义。     

Small-pixel TFT flaw detection and measurement using voltage imaging technique

The paper proposed the characteristics of flaw measurement in small-pixel design mobile displays based on TFT array panel with respect to electrical-optic characterization. For advanced small-pixel and high-resolution mobile display applications, the display pixels on array process are smaller, detecting small-pixel defect played an important role than previously seen in non-small-pixel TFT array panels for managing process yield. The study resulted in small-pixel size TFT array show the flaw detection performance and preference approaches using the voltage imaging technique. It provides an initial insight into the high-resolution of small-pixel size designs for advanced mobile displays application.     

Shape reconstruction of parallelogram flaw

To reconstruct the shape of the scatterer in elastic media, the authors deduce the Born approximation solution of the two-dimensional scattering problem, which includes the shape factor that embodies all information about the shape of the scatterer. Accordingly, the change in the shape of the scatterer only necessitates the number of the corresponding new shape factors. For a parallelogram void in a long Al rod, its shape factor can be obtained. In view of the definition of a characteristic function, the shape factor has a corresponding integral representation. Obviously, the shape factor can be considered as a Fourier transform of the characteristic function, which is reconstructed from the inverse Fourier transform. The integral equation is considered as the basic equation to reconstruct the shape of the scatterer. The identification of the geometrical character of a flaw is then given by the two dimensional inverse Born approximation in a low-frequency range. For the parallelogram void, a theoretical calculating identification is performed. At the same time, the numerical results are obtained by the finite element method.     

基于光线投射算法的医学图像三维重建研究

医学图像的三维重建是医学图像可视化的关键技术之一,本文通过对体绘制不同重建方法的比较,提出了以光线投射算法为基础的医学图像三维重建的方案;并改变了以往以点进行的采样方式,提出了以段进行采样的采样方式,结合图像合成加速算子,加速了图像的绘制速度。将采样加速与合成加速结合并在GPU上实现绘制,得到绘制速度快、绘制图像质量高的效果。     

A protocol for 3D image reconstruction from a single image of an oblique section.

Oblique section 3D reconstruction can produce a 3D image of a sectioned crystal from a single electron micrograph. We describe here in detail a reconstruction protocol applicable to an electron micrograph of an oblique section through a 3D crystal. The protocol is described in six steps: (1) selection criteria for images, (2) preprocessing steps to correct for image defects, (3) determination of unit cell coordinates, (4) interpolation of strip images with correction for image distortions and crystal disorder, (5) production of a crystallographic serial section reconstruction, (6) correction for skewed sampling to produce an oblique section reconstruction. In addition, we explore Wiener filter deconvolution of the section thickness. We describe a method for determining the section thickness by comparing data from projections of the oblique section reconstruction with corresponding data from a thick longitudinal section. Several schemes for Wiener filter deconvolution are described that differ in the way information on the signal-to-noise ratio is used in the filter.     

基于阵列图像的自适应光场三维重建算法研究

针对现有光场图像获取困难,深度重建过程中遮挡以及亮度变化较大区域匹配效果差、稳健性低等问题,提出了基于单反相机的光场图像获取方法以及EPI自适应三维重建算法。在图像预处理阶段,该算法利用双边滤波器对EPI进行去噪,并通过交叉检测模型求得边缘区域。在边缘深度求解以及深度扩散阶段,算法在先验似然策略的基础上,提出EPI自适应框架,通过最大类间方差(OSTU)准则自动设定阈值,舍弃类外点,使距离度量只发生在类内点之间,因此极大地消除了遮挡以及光照变化的影响,提高了边缘深度和内部深度估计的准确性和稳健性。实验结果表明,所提出的系统可以方便地获取阵列图像,成本低、操作方便,且提出的算法能较好地估计场景的深度信息,并实现场景的三维重建,比以往算法在精度上有较大提高。     

Shape reconstruction of three-dimensional flaw from backscattering data

Three dimensional Born and Kirchhoff inverse scattering methods are modified to convenient forms for a cylindrical specimen that includes three dimensional defect. One aluminum cylinder with flaw model is prepared and ultrasonic measurements are carried out. The measurement area in the modified methods is restricted in the plane perpendicular to the axis of cylindrical specimen. That is to say that the methods are modified to convenient form to use measured waveforms in the x₁–x₂ plane. The measured wave data are fed into the inversion method and cross-sectional images are obtained. Then, three dimensional shape reconstruction of flaw model in aluminum specimen is performed by piling up the cross-sectional images.     

特征提取前钢板板形图像拼接算法研究

利用钢板板形图像本身的特点进行了特征提取前的拼接算法研究。针对准确性和快速性,对几种算法进行了对比分析,给出了典型算法的计算机框图和算法选用的建议。