高聚物粘结炸药三维CT图像上损伤与特征提取方法研究

发布时间：2024-03-31 14:26

　　高聚物粘结炸药(Polymer bonded explosive,PBX)是一种性能优良的钝感耐热炸药,在武器领域已经得到了广泛的应用。PBX炸药在制备、运输、存储的过程中,会产生裂纹、孔洞等损伤。这些损伤不仅会对炸药的力学性能产生影响,还会影响到炸药的安全。如果能建立PBX炸药损伤分布的模型,就能帮助研究人员了解损伤的形成、发展和演化,研究抑制损伤产生的手段。另一方面,TATB基PBX炸药压制成型的药柱主要由炸药固体颗粒和一定量的粘结剂组成。相关研究人员对PBX炸药性能的计算和模拟、评估和改进炸药制备的方法等工作,都需要以PBX炸药细观结构信息为基础。这就需要我们从TATB基PBX炸药内部挖掘出炸药固体颗粒和粘结剂边界的分布信息。目前针对PBX炸药细观结构的研究,因计算机层析成像(Computed Tomography,CT)技术在分析材料内部结构时有一定的优势,该技术逐渐在PBX内部结构分析工作中占据重要的角色。但是由于CT设备限制或样品物理、化学特性等原因,通过CT扫描得到的图像存在图像视野较暗、噪声与伪影严重、对比度低等问题,研究人员无法直接依据扫描结果建立PBX炸药三维结构模...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1CT扫描原理示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-第2章预备知识本章主要介绍与本课题研究有紧密联系的一些技术。首先介绍用于高聚物粘结炸药的无损检测技术，说明了本文样品扫描的基本技术和扫描参数；详细介绍了本文使用的传统图像处理算法；然后介绍卷积神经网络，并在此基础上，介绍最早的具有影响力的图像分....

图3-2二维图像中的伪影和噪声3-3

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-16-图像序列，然后人工截取包含PBX炸药样品有效部分的序列（如图3-1）。a)截取前图像b)截取后图像序列图3-1截取有效图像序列3.2.2CT图像边缘处理在CT扫描过程中，可能会产生伪影和噪声的问题。伪影的成因比较复杂，扫描样品中的异物、CT设....

图3-3三维CT图像伪影和噪声的情况

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-17-图3-3三维CT图像伪影和噪声的情况通过分析叠加后三维图像灰度直方图（如图3-4），可以观察到伪影、噪声部分灰度和中央兴趣区域存在明显的差异，伪影与噪声集中在左侧“驼峰”上，利用OTSU的阈值分割方法，可以比较有效地消除外部伪影和噪声（如图3....

图3-4PBX三维CT图像灰度直方图（不含纯黑色背景）

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-17-图3-3三维CT图像伪影和噪声的情况通过分析叠加后三维图像灰度直方图（如图3-4），可以观察到伪影、噪声部分灰度和中央兴趣区域存在明显的差异，伪影与噪声集中在左侧“驼峰”上，利用OTSU的阈值分割方法，可以比较有效地消除外部伪影和噪声（如图3....

本文编号：3944064