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            淺談工業CT無損檢測實時成像設備圖像分析

            發布日期:2021-04-07 作者: 點擊:

            淺談工業CT無損檢測實時成像設備圖像分析

             

            工業CT無損檢測實時成像系統釆用輻射成像原理,實現對產品的非接觸式三維高精度掃描成像,可獲得產品內部高精度的三維斷層數據和材料信息,能夠實現關鍵零部件、組件和系統的精確定量無損檢測與評價,在工業制造的各個階段都發揮著重要的作用,工業CT檢測過程中,CT圖像的缺陷檢出是對工業產品進行缺陷分析的必需步驟。在利用工業CT獲取的斷層圖像進行缺陷檢出時,由于圖像規模較大(重建圖像尺寸一般大于1024×1024×1024),采用普通方法進行缺陷檢出的速度較慢,精度不高。同時,大多傳統缺陷識別方法主要是針對二維灰度圖像的缺陷檢測,無法對缺陷進行三維的顯示和度量,更不能將缺陷與成因相對應,從而找出改進生產工藝的有效手段。


            針對工業CT無損檢測實時成像設備數據分析等問題,清華大學王秉欣,叢鵬等教授針對工業CT缺陷檢出中存在的上述問題,采用一種用于圖像顯示和處理的軟件進行缺陷檢出,通過閾值分割等手段進行缺陷分割,并實現分割結果的三維可視化。在此基礎上,進行缺陷的量測,并討論缺陷的評判和歸檔方法,充分發揮CT圖像的三維空間分布特性,為工業中缺陷檢測提供量化且直觀的依據。


            對于利用高精度工業CT無損檢測實時成像設備進行工件檢測的系統,其缺陷檢出的主要步驟如下:CT圖像→缺陷分割及顯示→缺陷量測→缺陷評判→缺陷歸檔。


            缺陷分割是缺陷檢出的基礎,主要目的是從龐大的工件圖像數據中提煉出缺陷信息,從而可單獨分析缺陷數據,簡化分析過程。缺陷分割的方法根據分割依據的選取可分為基于邊緣檢測的分割方法、基于閾值的分割方法和基于區域的分割方法等。本文重點研究閾值分割的方法,關鍵是選取合適的灰度閾值。利用軟件可實現缺陷的三維可視化,從而直觀反映出缺陷的形狀、大小等。


            缺陷量測建立在缺陷分割的基礎上,目的是為缺陷評估提供定量的判斷依據。通過缺陷量測可獲得缺陷的特征信息,如體積、周長、重心、灰度特征等。


            缺陷評判依據缺陷量測結果評判工件缺陷,對工件性能評價、工件結構設計及加工工藝改良等具有指導意義。缺陷歸檔則是對缺陷的特點、類別等進行歸類和存檔,有利用于工業生產管理的系統化、正規化、數字化。


            進行缺陷分割,主要經過3個步驟:1)確定缺陷的大致位置;2)確定工件和缺陷的閾值;3)進行閾值分割。利用缺陷分割得到的結果,還可實現對缺陷特征信息的定量分析。缺陷的灰度特征、體積、質心位置等也是研究者非常關注的信息,對于缺陷評估,改進工藝都有重要意義。


            缺陷檢出給出了缺陷形態的直觀印象,而缺陷量測給出了缺陷體積、位置等定量信息?;谏鲜鲂畔?,再結合專業知識背景和經驗,可對缺陷進行深入評估,如缺陷對工件性能的影響、可能造成的危險程度等。


            基于高精度工業CT無損檢測實時成像設備檢測結果的缺陷檢出及分析是工業產品檢測中的重要環節,可充分發揮CT圖像的三維空間分布特性。為適應不同工件和不同缺陷的檢測,要求缺陷檢出方法具有廣泛適用性,易于操作,同時保證檢出速度和精度。


            我們認為,工業X射線探傷機圖像分析方法需要滿足以下條件:首先,該方法要普遍適用。例如閾值分割的方法,只關注圖像的灰度信息,適用于各種工件的缺陷檢出。其次,該方法的操作要靈活。傳統方法根據圖像單一的屬性標準針對圖像的某一特性進行分割,通常很難兼顧到局部和全局分割要求,所以要對工件整體和局部分別進行分割,滿足不同檢測的需要。再次,缺陷的三維可視化及尺寸測量。以往的識別方法主要對二維圖像進行處理,向三維拓展的能力不足。不僅要對二維切片圖像進行處理,還可實現缺陷的三維顯示,使得結果更加直觀簡潔。同時,還可直接測量缺陷的尺寸以及位置等信息,量化檢測結果。Z后,缺陷信息的歸檔。利用本方法可對缺陷信息進行分門別類的保存,有助于系統查閱和總結。同時,由于只保存缺陷部分的信息,可大幅減少對存儲空間的要求,提高檢索速度。工件的缺陷檢出在高精度工業CT的無損檢測中占有重要地位,對工業CT技術的發展有重要影響。高效、精確地完成缺陷檢出在科研和應用中均具有重要意義。

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            本文網址:http://www.bustychennaiescort.com/news/792.html

            關鍵詞:工業CT,無損檢測,實時成像設備

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