圆柱体构件超声检测缺陷类型识别及重构技术研究

发布时间：2017-05-24 13:14

  本文关键词：圆柱体构件超声检测缺陷类型识别及重构技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：圆柱体构件广泛应用于工业的各个领域,由于在生产过程中一些不可控因素而造成了构件内部缺陷,这些缺陷会影响后续生产和正常使用,因此在生产过程或使用前需要对其进行检测。论文针对圆柱体构件内部缺陷超声自动检测,研究缺陷特征回波提取技术、缺陷类型识别技术和缺陷重构技术。论文在分析小波包分解和经验模态分解优缺点的基础上,结合实际检测超声回波的特点,采用总体经验模态方法对多角度缺陷回波信号进行分解,提取了6个IMF的能量分布和信息熵特征;以上述提取的特征量作为输入,采用支持向量机作为分类器,结合粒子群参数自动寻优算法对缺陷进行识别,识别率达到93%;针对特征向量冗余的问题,采用平均距离的算法对特征量进行评估和排序,通过实验对比分析,优化了分类器的输入特征量,实验结果表明在提高识别准确度的同时减少了识别运行时间,识别准确度达97.78%;通过计算缺陷回波的延时时间,采用渡越时间方法和边界拟合技术,重构出了一个圆周截面的缺陷形状;在此基础上,采用体绘制方法对一个缺陷的所有截面数据进行三维重构,重构出的效果直观、准确。本文的研究成果和方法可以适用于圆柱体构件的内部缺陷识别及重构,并为此类型构件的检测提供了参考依据。
【关键词】：超声检测 特征提取 总体经验模态分解 支持向量机 缺陷重构
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB559
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 超声缺陷回波特征提取方法研究现状9-11
• 1.2.2 缺陷类型识别方法研究现状11-12
• 1.2.3 缺陷重构方法研究现状12-13
• 1.3 论文主要内容13-15
• 2 圆柱体构件内缺陷回波的特征提取方法15-32
• 2.1 圆柱体构件检测原理及缺陷信号采集15-17
• 2.1.1 圆柱体构件15
• 2.1.2 超声检测方案及信号采集15-16
• 2.1.3 超声检测回波信号16-17
• 2.2 超声缺陷回波小波包特征提取17-23
• 2.2.1 小波包理论分析17-19
• 2.2.2 缺陷超声信号的小波包分解19-23
• 2.3 基于EEMD的特征提取方法研究23-31
• 2.3.1 EMD的基本原理23-25
• 2.3.2 EEMD的算法实现25-29
• 2.3.3 EEMD分解特征提取29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 3 基于支持向量机的缺陷类型识别方法32-52
• 3.1 支持向量机理论32-37
• 3.1.1 线性分类问题32-34
• 3.1.2 非线性分类问题34-35
• 3.1.3 支持向量机多分类问题35-37
• 3.2 支持向量机参数优化37-41
• 3.2.1 交叉验证参数优化37-38
• 3.2.2 粒子群算法参数优化38-41
• 3.3 基于支持向量机的缺陷类型识别41-46
• 3.3.1 分类样本的选择41-43
• 3.3.2 训练支持向量机43-46
• 3.4 基于平均距离的特征评估与优化46-50
• 3.4.1 平均距离的特征评估算法46-48
• 3.4.2 特征评估识别效果分析48-50
• 3.5 本章小结50-52
• 4 缺陷重构技术研究52-62
• 4.1 缺陷二维重构原理52-57
• 4.2 二维重构结果误差分析57-58
• 4.3 基于体绘制的缺陷三维重构58-61
• 4.3.1 体绘制原理58-60
• 4.3.2 实验结果60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 5 总结与展望62-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文和研究成果68-69
• 致谢69-70

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本文编号：390892