超声C扫描系统成像质量评价方法研究

发布时间：2021-05-07 22:09

　　作为一种非侵入式的检测工具,超声C扫描系统具有操作方便、可在线测量、准确度较高等特点,在科研、锅炉、船舶、铁路等工业领域产品或原材料的非破坏性检测中应用广泛。利用超声C扫描成像,可以检测工业产品或材料中的缺陷,从而保证其质量。尽管超声C扫描设备应用广泛,并有相应的标准与规范来保证其质量,但是在现有标准与规范中还没有统一评价超声C扫描设备的扫查轴机械性能与成像质量的方法。针对这个问题,本文主要研究了超声C扫描图像质量的评价方法,主要工作有:1、结合K-means聚类与改进的Graham算法,给出了一种超声C扫描图像特征参数定量估计方法。该方法中使用超声C扫描系统对具有标准形状人工缺陷的铝合金试块进行扫描,获取超声图像数据;经过图像滤波、图像分割、图像填充、边缘提取等处理,得到超声图像中人工缺陷的边缘数据;然后根据改进的Graham算法从缺陷边缘数据中提取出凹点和凸点数据,将提取到的凹点和凸点数据分别拟合圆得到待测参数。实验结果表明该方法能够有效描述标准圆形人工缺陷区域特征,并根据估计出的特征参数评价超声C扫描设备的成像质量。2、针对超声图像缺陷边缘模糊,特征参数估计存在误差的问题,分析了... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 超声C扫描成像技术
        1.2.2 图像质量评价
        1.2.3 数字图像处理技术
    1.3 论文的主要研究内容
第二章 基于K-means聚类与改进Graham算法的超声C扫图像特征参数定量估计方法
    2.1 概述
    2.2 标准特征参数构建
    2.3 基于K-means聚类算法的边缘提取
    2.4 基于改进Graham算法的缺陷边缘特征点提取
    2.5 特征参数计算
    2.6 实验结果与分析
        2.6.1 超声C扫描数据的采集
        2.6.2 边缘提取结果与分析
        2.6.3 缺陷边缘上凸凹点检测实验结果
        2.6.4 特征参数估计实验结果
    2.7 本章小结
第三章 超声C扫描成像质量的影响因素研究
    3.1 超声C扫图像质量影响因素分析研究
        3.1.1 超声场结构与声束宽度
        3.1.2 超声C扫描成像数学模型
    3.2 基于过渡区域分割的缺陷参数修正方法研究
        3.2.1 基于局部熵的过渡区域提取
        3.2.2 基于局部方差的过渡区域提取
        3.2.3 融合局部熵与局部方差的过渡区域提取
        3.2.4 过渡区域阈值分割
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 缺陷测量过程
        3.3.2 缺陷测量结果及分析
        3.3.3 缺陷参数修正实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 超声C扫描设备定量评估软件设计与实现
    4.1 软件设计目的及流程
    4.2 软件实现及功能介绍
    4.3 软件测试
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于凸包Graham扫描法的多系统融合精密单点定位快速选星算法[J]. 杨松,张显云,杜宁,龙新,胡思华.  大地测量与地球动力学. 2018(02)
[2]金属蜂窝钎焊结构焊缝质量的超声C扫描定量评价工艺[J]. 沙正骁,梁菁,史亦韦.  焊接学报. 2016(12)
[3]超声C扫描无损检测在变形加工W/Al复合材料微观组织结构分析中的应用研究[J]. 张延微,毛昌辉,杨剑,梁秋实,马书旺,刘坤.  稀有金属. 2017(03)
[4]内埋中空纤维法制备复合材料孔隙率标准试块的超声衰减特性[J]. 刘奎,周晖,潘利剑,孙宝忠.  复合材料学报. 2017(01)
[5]一种快速提取植物叶片最小外接矩形的算法[J]. 李洋,李岳阳.  江南大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]无参考图像质量评价综述[J]. 王志明.  自动化学报. 2015(06)
[7]改进小波变换的煤岩电磁辐射信号去噪方法[J]. 杨桢,李艳,李鑫,蔡景怡.  辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2015(03)
[8]超声C扫电子性能计量方法分析[J]. 胡寅丁.  计量与测试技术. 2015(02)
[9]基于形态学的超声C扫描图像缺陷边缘检测[J]. 吕江明,郑慧峰,唐廷浩,喻桑桑,杨辰龙.  计量学报. 2014 (06)
[10]基于各向异性扩散滤波的仿组织材料超声扫描数据三维重建[J]. 姚天斌,祝海江.  北京化工大学学报(自然科学版). 2014(02)

博士论文
[1]基于统计和谱图的图像阈值分割方法研究[D]. 李佐勇.南京理工大学 2010
[2]聚类分析中若干关键技术的研究[D]. 杨小兵.浙江大学 2005

硕士论文
[1]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
[2]基于视频图像序列处理的火焰侦测[D]. 李奔.哈尔滨工业大学 2010
[3]水浸超声探头频率、声场特性的分析及测定研究[D]. 竺科仪.浙江大学 2006



本文编号：3174134