超声TOFD系统软件设计及成像处理算法研究
发布时间：2021-03-27 15:59
超声TOFD检测技术作为一种无损超声检测的重要方式被广泛应用于工业检测。与其他超声检测技术相比,TOFD检测技术具有检测灵敏度高、缺陷定位精准、检测结果不受超声波幅值影响等优点。目前关于TOFD检测的研究热点更多的在于图像处理,而对其软件的研究相对较少。论文介绍了运行于Android平台的超声TOFD检测软件的设计与实现,该软件在设计上综合借鉴了多款国内外的品牌产品仪器,故软件功能更加丰富,可以提供更加人性化的服务。论文主要的工作内容如下:1.TOFD检测技术的相关原理研究。主要包含缺陷的定位定量计算与TOFD检测成像方式。2.TOFD检测系统的软件设计。基于国内外品牌产品调研以及目前研究现状,规划软件需求,并制定相应的技术路线。3.软件关键技术实现。论述软件数据传输与成像显示技术的Android实现方案,包含基于USB2.0的Android平台通讯连接,采用JNI接口实现基于OpenGL ES的TOFD实时、离线成像以及利用GLSurfaceView与SurfaceView图层叠加技术实现的TOFD检测工艺计算。4.TOFD图像处理算法研究。阐述直通波处理、图像增强、伪彩色映射和图像...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TOFD检测方式
探头设置 点、探头类型 TOFD 扫查 设置 增益、声程、延时、脉冲宽度、滤波频带、采样因子、检波方式、单位设置 扫查器 PCS、扫查长度、扫查方式、触发方式、扫查增量 校准 校准深度、时间位置、显示校准线、扫查起点 扫查 TOFD 扫查、扫查方向、平均次数、保存记录、灰度 注：编码器与工艺计算不设三级子菜单，分别执行编码器校准功能和辅助探头选型功能。 依据表 3-1 中三级菜单的设计，将 TOFD 软件界面分为四部分内容，分别是左上角的提示信息、左侧一二级菜单选择栏、底部三级菜单选择栏以及中部成像区域。软件在配色方面综合参考了实验室其他超声检测系统的设计，以形成统一的产品配色风格，设计界面效果如图 3-5 所示。
作，包含有限列表参数选择、编辑参数值、点按操作三种不同功能。为便于软件开发维护，对此特别设计了一款Android组件，该组件可以呈现三种不同显示效果，分别对应第三级菜单所需要的三种功能操作，如图3-6所示，(a)表示选项按键，用于有限选择情况下的参数配置；(b)表示编辑按键，检测人员通过点按操作可以在弹出的键盘里输入数据，并且为预防软件出现Crash现象，软件配备了参数阈值限定功能，超过阈值的配置参数会自动修改为最大或最小阈值；(c)表示功能按键，点按操作执行后会弹出对应操作界面或自动执行相关操作内容。图3-6TOFD软件自主设计组件针对检测过程中频繁的参数配置操作，软件特别设计了一款专用键盘。在配色方面，为突出显示按键，每个按键在设计时均是以深灰色为底色再配有白色蒙层，并且在执行点按操作时被点击的按键会自动突出显示，按键底色由深灰色变为浅灰，如图3-6(d)所示，该设计充分展现了软件的人性化、定制版服务。另外考虑到增益等参数可能需要做连续性调节，软件设计时在专用键盘中特别添加了滑块调节选项，可使得界面左侧栏由菜单切换为滑动条。操作人员可以自由地通过手指触控，对配置参数进行连续修改并实时发送到硬件电路。特别指出图3-6(d)中所展现的扫查图像显示方式即为上文所提及的纵向显示。3.4TOFD检测系统软件关键技术实现设计的TOFD检测系统软件在产品功能实现方面主要的技术点分为通讯与显示两方面内容。Android平台为充分实现产品的轻便小型化相比于Windows系统精简了许多硬件接口，在通讯方面可以利用USB、WIFI等模块实现。考虑到数据传输的稳定性以及硬件电路模块设计，设计软件以USB方式实现双向通讯。在成像方面，不仅实时扫查会用到成像技术，在进行探头选型的辅助工艺计算中也要有所运用，两者在
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊缝超声波衍射时差法的研究现状[J]. 赵军伟,李亚琼. 科技资讯. 2018(08)
[2]国内焊接缺陷声学无损检测研究综述[J]. 迟大钊,齐聪成. 精密成形工程. 2018(01)
[3]基于合成孔径聚焦的不锈钢焊缝超声TOFD检测技术[J]. 彭国平,陈振华,叶伟文,卢超. 无损检测. 2016(09)
[4]面向人眼探测识别的灰度图像伪彩色化方法[J]. 蔡铁峰,朱枫,郝颖明,范慧杰. 红外与激光工程. 2015(S1)
[5]基于小波包分解的不锈钢焊缝超声TOFD检测信号及缺陷信号提取[J]. 李建忠,刘国奇,陈振华,金焓,欧利江. 无损检测. 2015(01)
[6]DirectSound音频采集技术在虚拟语谱仪中的应用[J]. 徐治. 软件. 2014(06)
[7]X射线灰度图像伪彩色增强方法研究[J]. 李霄. 中国安防. 2014(17)
[8]滤噪算法在图像处理中的配合应用[J]. 黄忠浩. 数字与缩微影像. 2014(01)
[9]超声波端角反射及其波形转换探讨[J]. 凌礼恭. 科技和产业. 2013(05)
[10]伪彩色在图形图像处理中的应用[J]. 聂犇. 电子制作. 2012(12)
博士论文
[1]薄材焊缝自动化超声TOFD成像检测关键技术研究[D]. 周红明.浙江大学 2014
[2]基于超声TOFD法的焊缝缺陷表征研究[D]. 迟大钊.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于Android智能终端的实时Holter系统的软件设计[D]. 汪康宁.东南大学 2016
[2]跨DirectX 11和OpenGL的实时渲染引擎的设计和实现[D]. 阮濛铠.浙江大学 2015
[3]Android系统分析与开发[D]. 李家科.兰州交通大学 2014
[4]Android系统架构研究与应用[D]. 张娜.西安科技大学 2013
[5]钢轨焊接接头TOFD检测图像分析与处理方法[D]. 徐以凯.哈尔滨工业大学 2013
[6]高质量超声TOFD成像关键技术的研究[D]. 于刚.浙江大学 2013
[7]基于数学形态学的边缘检测算法研究[D]. 蒋东升.电子科技大学 2012
[8]Android操作系统分析与移植[D]. 李凯.华南理工大学 2011
[9]TOFD超声检测系统的研制[D]. 陈智发.汕头大学 2011
[10]基于超声衍射时差法的焊接缺陷自动识别方法研究[D]. 赵亮强.上海交通大学 2011
本文编号：3103786
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TOFD检测方式
探头设置 点、探头类型 TOFD 扫查 设置 增益、声程、延时、脉冲宽度、滤波频带、采样因子、检波方式、单位设置 扫查器 PCS、扫查长度、扫查方式、触发方式、扫查增量 校准 校准深度、时间位置、显示校准线、扫查起点 扫查 TOFD 扫查、扫查方向、平均次数、保存记录、灰度 注：编码器与工艺计算不设三级子菜单，分别执行编码器校准功能和辅助探头选型功能。 依据表 3-1 中三级菜单的设计，将 TOFD 软件界面分为四部分内容，分别是左上角的提示信息、左侧一二级菜单选择栏、底部三级菜单选择栏以及中部成像区域。软件在配色方面综合参考了实验室其他超声检测系统的设计，以形成统一的产品配色风格，设计界面效果如图 3-5 所示。
作，包含有限列表参数选择、编辑参数值、点按操作三种不同功能。为便于软件开发维护，对此特别设计了一款Android组件，该组件可以呈现三种不同显示效果，分别对应第三级菜单所需要的三种功能操作，如图3-6所示，(a)表示选项按键，用于有限选择情况下的参数配置；(b)表示编辑按键，检测人员通过点按操作可以在弹出的键盘里输入数据，并且为预防软件出现Crash现象，软件配备了参数阈值限定功能，超过阈值的配置参数会自动修改为最大或最小阈值；(c)表示功能按键，点按操作执行后会弹出对应操作界面或自动执行相关操作内容。图3-6TOFD软件自主设计组件针对检测过程中频繁的参数配置操作，软件特别设计了一款专用键盘。在配色方面，为突出显示按键，每个按键在设计时均是以深灰色为底色再配有白色蒙层，并且在执行点按操作时被点击的按键会自动突出显示，按键底色由深灰色变为浅灰，如图3-6(d)所示，该设计充分展现了软件的人性化、定制版服务。另外考虑到增益等参数可能需要做连续性调节，软件设计时在专用键盘中特别添加了滑块调节选项，可使得界面左侧栏由菜单切换为滑动条。操作人员可以自由地通过手指触控，对配置参数进行连续修改并实时发送到硬件电路。特别指出图3-6(d)中所展现的扫查图像显示方式即为上文所提及的纵向显示。3.4TOFD检测系统软件关键技术实现设计的TOFD检测系统软件在产品功能实现方面主要的技术点分为通讯与显示两方面内容。Android平台为充分实现产品的轻便小型化相比于Windows系统精简了许多硬件接口，在通讯方面可以利用USB、WIFI等模块实现。考虑到数据传输的稳定性以及硬件电路模块设计，设计软件以USB方式实现双向通讯。在成像方面，不仅实时扫查会用到成像技术，在进行探头选型的辅助工艺计算中也要有所运用，两者在
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊缝超声波衍射时差法的研究现状[J]. 赵军伟,李亚琼. 科技资讯. 2018(08)
[2]国内焊接缺陷声学无损检测研究综述[J]. 迟大钊,齐聪成. 精密成形工程. 2018(01)
[3]基于合成孔径聚焦的不锈钢焊缝超声TOFD检测技术[J]. 彭国平,陈振华,叶伟文,卢超. 无损检测. 2016(09)
[4]面向人眼探测识别的灰度图像伪彩色化方法[J]. 蔡铁峰,朱枫,郝颖明,范慧杰. 红外与激光工程. 2015(S1)
[5]基于小波包分解的不锈钢焊缝超声TOFD检测信号及缺陷信号提取[J]. 李建忠,刘国奇,陈振华,金焓,欧利江. 无损检测. 2015(01)
[6]DirectSound音频采集技术在虚拟语谱仪中的应用[J]. 徐治. 软件. 2014(06)
[7]X射线灰度图像伪彩色增强方法研究[J]. 李霄. 中国安防. 2014(17)
[8]滤噪算法在图像处理中的配合应用[J]. 黄忠浩. 数字与缩微影像. 2014(01)
[9]超声波端角反射及其波形转换探讨[J]. 凌礼恭. 科技和产业. 2013(05)
[10]伪彩色在图形图像处理中的应用[J]. 聂犇. 电子制作. 2012(12)
博士论文
[1]薄材焊缝自动化超声TOFD成像检测关键技术研究[D]. 周红明.浙江大学 2014
[2]基于超声TOFD法的焊缝缺陷表征研究[D]. 迟大钊.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于Android智能终端的实时Holter系统的软件设计[D]. 汪康宁.东南大学 2016
[2]跨DirectX 11和OpenGL的实时渲染引擎的设计和实现[D]. 阮濛铠.浙江大学 2015
[3]Android系统分析与开发[D]. 李家科.兰州交通大学 2014
[4]Android系统架构研究与应用[D]. 张娜.西安科技大学 2013
[5]钢轨焊接接头TOFD检测图像分析与处理方法[D]. 徐以凯.哈尔滨工业大学 2013
[6]高质量超声TOFD成像关键技术的研究[D]. 于刚.浙江大学 2013
[7]基于数学形态学的边缘检测算法研究[D]. 蒋东升.电子科技大学 2012
[8]Android操作系统分析与移植[D]. 李凯.华南理工大学 2011
[9]TOFD超声检测系统的研制[D]. 陈智发.汕头大学 2011
[10]基于超声衍射时差法的焊接缺陷自动识别方法研究[D]. 赵亮强.上海交通大学 2011
本文编号：3103786
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3103786.html
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