χ射线无损探伤中缺陷的自动检测与识别

摘要

X射线无损探伤是工业检测焊接质量常用的方法之一.目前X射线无损探伤系统主要采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测存在主观标准不一致、劳动强度大等缺点.采用计算机代替人工进行在线检测与分析,可以有效地克服人工评定中因眼睛疲劳、经验差异而引起的漏判与误判,从而使在线检测工作客观化、规范化和智能化.基于上述原因,该文设计并实现了一套X射线无损探伤缺陷自动检测系统,并作了如下几个方面的研究:1.设计并实现了X射线无损探伤系统的硬件组成与结构,该探伤系统主要由信号转换、图像处理以及缺陷位置信息获取与传输三部分组成;2.设计并实现了X射线探伤图像中缺陷尺寸的自动测量及一些常用的图像处理算法,如:灰度直方图显示、负像、伪彩色以及锐化等;3.研究了X射线探伤图像中噪声的来源与消除方法,并根据工业实际生产条件,采用了相应的消噪方法;4.在应用缺陷检测算法之前,该文采用了一种快速焊缝区域提取方法,将所关心的焊缝区域与背景区域区分开,从而减少了算法的运算量,缩短了算法的运算时间;5.深入分析和研究了各种缺陷检测方法,设计并应用了一种基于探伤图像中缺陷附近空间特性(空间对比度与空间方差)的模糊缺陷检测算法.与其它缺陷检测方法相比,该模糊缺陷检测算法有着易懂、快速、简单、灵活和稳定等特点,通过实验室检测和工厂实际检测证明,该方法有着较低的漏判率与误判率;6.从缺陷信息的获取、缺陷判定的标准等几个方面对缺陷的识别与判定作了详细的讨论,并实现了缺陷的自动识别与标记.国内X射线无损探伤系统现主要以人工检测和工业电视静态检测为主,没有缺陷在线自动检测功能.该文主要以缺陷自动检测与识别部分为研究重点,设计并实现的X射线无损探伤缺陷自动检测系统,从而填补了国内X射线无损探伤系统中缺陷自动检测的空白.系统现已在中国石油天然气集团公司钢管厂正常使用达半年之久,得到了工人们的一致好评,并取得了一定的经济效益.

目录

文摘

英文文摘

0前言

1系统结构、功能与程序流程

1.1系统结构图

1.2系统功能与技术指标

1.2.1系统功能

1.2.2系统技术指标

1.3缺陷检测流程

1.4小结

2缺陷检测方法

2.1图像预处理

2.1.1邻帧叠加平均

2.1.2焊缝区域提取

2.2模糊理论

2.3模糊缺陷检测算法

2.3.1缺陷性质与特点

2.3.2缺陷检测算法原理

2.3.3缺陷检测算法步骤

2.4小结

3缺陷信息的获取

3.1缺陷尺寸测量

3.2缺陷位置的获取

3.3缺陷位置的传输

3.4小结

4缺陷的识别与判定

4.1缺陷判定的标准

4.2缺陷的判定

4.3重复缺陷的判断

4.4小结

5结果与讨论

5.1实验室检测结果

5.2工厂实际检测结果

5.3讨论与改进

参考文献

在校期间发表论文及获奖情况

致谢