基于空间—时序—状态融合的涡流热成像缺陷检测方法

发布时间：2023-05-03 15:22

　　无损检测技术(Nondestructive Testing,NDT)是保障工程设备安全服役和提高产品质量的关键技术。它以不破坏被测物体内部结构为前提,应用物理检测方法检测物体内部或表面的物理性能、状态特性以及内部结构是否合格,进而评价其适用性。其中涡流脉冲热成像(Eddy Current Pulsed Thermography,ECPT)由于其操作简单、成本低和易于实现自动化等特点而被广泛使用,虽然取得了一定的成果,但现有的方法都是对已知缺陷位置的试件来进行检测,并且由于线圈遮挡和涡流无法覆盖完整裂纹等因素,导致常规检测视频无法提取出完整的缺陷,且现阶段研究只是在实验环境条件下,距离真正的工业生产应用还有一定的差距。本文通过涡流脉冲热成像无损检测技术,提出基于空间-时序-步长融合的方式定向扫描缺陷,针对金属表面裂纹,采用特征提取、特征选择和特征融合的方式重构完整的缺陷,对比传统分析方法,得出客观判断依据。论文具体研究内容如下:1)搭建多步长涡流脉冲热成像系统,包括实验仪器的选择,参数的选定;2)探究脉冲涡流热成像系统对金属表面裂纹检测的优势,并通过不同的金属材料和裂纹类型来验证;3)研...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 脉冲涡流热成像技术研究和发展现状
        1.2.2 图像融合技术研究和发展状况
    1.3 本论文研究目标
    1.4 本论文的主要贡献和创新点
    1.5 本论文结构安排
第二章 涡流热成像检测技术理论基础
    2.1 涡流热成像检测技术检测原理
        2.1.1 脉冲涡流热成像理论基础
        2.1.2 涡流脉冲热成像的热信号响应特性
        2.1.3 脉冲涡流热成像现阶段研究存在的问题
    2.2 脉冲涡流热成像系统
        2.2.1 实验模块介绍
        2.2.2 实验流程介绍
        2.2.3 实验试件介绍
    2.3 金属裂纹对温度/涡流场的扰动分析
        2.3.1 不同材料对温度/涡流场的影响
        2.3.2 不同尺寸的裂纹对温度/涡流场的影响
        2.3.3 裂纹与线圈夹角对温度/涡流场的影响
    2.4 本章小结
第三章 空间-时序-状态融合方法概论
    3.1 数据预处理过程
        3.1.1 视频数据减帧
        3.1.2 矩阵矢量化
    3.2 特征提取方法
        3.2.1 非负矩阵分解
        3.2.2 主成分分析
        3.2.3 独立成分分析
    3.3 特征选择方法
        3.3.1 偏度算法
        3.3.2 遗传算法
    3.4 特征融合算法
        3.4.1 多重集典型相关分析
        3.4.2 公共正交基提取
    3.5 检测性能评估方法
    3.6 本章小结
第四章 基于空间-时序-步长融合实验结果分析
    4.1 线性加权方法
    4.2 实验结果分析
    4.3 算法其它方面应用
    4.4 后续研究
        4.4.1 k均值聚类
        4.4.2 定向扫描缺陷定性分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3806960