电子散斑干涉技术及其在无损检测中的研究与应用

摘要

由于我国航空事业的快速发展，航空产品的检测方面也存在着很大的需求。而蒙皮蜂窝结构复合材料在飞机的制造中需求越来越大，其内部的缺陷和缺陷的大小对材料性能有着很大的影响，如何快速、准确地对其进行无损检测，有着重要的实用价值。电子散斑干涉技术简称ESPI（Electronic Speckle Pattern Interferometry），是一种测量物体表面微小形变的非接触式测量技术。因其具有高精度、全场、实时测量等优点，与常规无损检测方法形成良好的互补性。故就蒙皮蜂窝结构复合材料的ESPI检测作为切入点开展研究工作。
　　 为了适应电子散斑干涉检测技术实际检测中的需要，使散斑干涉测量技术成为一种测量物体变形和位移的有效方法，散斑图像处理技术和散斑条纹的自动提取与分析是两个必要条件。本文对电子散斑干涉条纹图像的信息提取进行了研究，首先对干涉条纹进行巴特沃斯滤波去噪和最大类间方差二值化的预处理，然后采用改进的数学形态学细化算法成功提取了条纹骨架线。并采用搭建的ESPI系统对试件离面位移进行了实验测量，采集干涉条纹，然后提取条纹骨架线进行定量分析，实现试件离面位移的三维重构。
　　 基于对试件离面位移实验测量的探索，本文利用搭建的ESPI实验系统，采用热加载的方式对几种具有典型缺陷的蒙皮蜂窝结构材料进行了检测，然后对得到的缺陷条纹图进行了信息提取，得到了较满意的结果。
　　 论文的最后对课题的研究工作进行了总结，指出了不足之处并对下一步工作进行了展望。