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基于图像的曲线型微细深孔及管路的内轮廓三维检测技术研究

作　者: 巫新海
导　师: 李江雄；柯映林
学　校: 浙江大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 微细管道数字图像处理管道检测光学测量缺陷检测 CCD NDT 像素
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 199次
引　用: 2次
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内容摘要

结合研究项目的实际需要，本文系统分析和研究了管道检测中的基于图像的微细管道内壁三维无损检测技术。在分析微细管道内壁图像特点的基础上，运用面向对象思想，开发了微细管道内壁检测数字图像处理软件系统；研究并实现了基于检测图像的管道内轮廓提取、计算方法；研究并实现了高效、高精度、图像适应性强的微细管道内壁缺陷检测方法。全文分为五章：第一章：阐述了微细管道检测技术的基本概念和国内外管道检测技术的发展现状、趋势，介绍了各种传统的管道检测技术，总结了微细管道检测技术的特点，并着重论述了基于现代光测的管道无损检测技术的原理及其优缺点，随后介绍了与微细管道检测实现密切相关的技术，最后给出本论文的选题意义、背景及主要研究内容和总体安排。第二章：介绍了微细管道内壁检测系统的方案，论述了图像处理系统的重要作用，研究和分析了基于激光投影法的图像采集方案的优点，并对图像采集系统中产生噪声的因素做了分析，同时给出了相应的解决方法。第三章：从微细管道内轮廓提取和内壁缺陷检测对图像处理的功能需求入手，在分析微细管道内壁数字图像特点的基础上，设计并实现了管道内壁缺陷检测的数字图像处理软件。第四章：通过实验，证明了常用边界提取算法不能适用于管道内壁图像，在分析微细管道内壁光学反射图像的形成原理及光强分布特点的基础上，研究和实现了管道内壁内轮廓的提取、管道内壁的缺陷检测。最后给出了一些内轮廓提取和缺陷检测的实验实例，实例证明检测方法高效、实用，具有很强的图像适应性。第五章：对全文总结，同时提出有待进一步研究和解决的问题

全文目录

第一章绪论  7-21
  1.1 微细管道无损检测技术及国内外发展状况  7-14
    1.1.1 超声波法  7-8
    1.1.2 涡流法  8-10
    1.1.3 漏磁法  10
    1.1.4 传统的光学检测方法  10-11
    1.1.5 现代的基于光学的微细管道无损检测技术  11-14
    1.1.6 微细管道无损检测技术的发展趋势  14
  1.2 微细管道无损检测技术的特点及系统构成  14-15
    1.2.1 微细管道无损检测技术的特点分析  14-15
    1.2.2 微细管道无损检测系统的组成  15
  1.3 微细管道无损检测的相关技术  15-17
    1.3.1 数字图像处理技术  15-17
    1.3.2 摄像系统标定  17
  1.4 课题研究意义和背景  17-19
  1.5 论文研究内容  19-20
  1.6 本章小结  20-21
第二章潜入式微细管道内壁图像采集系统  21-34
  2.1 潜入式微细管道内壁无损检测系统总体功能框图  21-22
  2.2 微细管道内壁检测系统测控中心运行流程及主要功能  22-23
  2.3 微细管道内壁检测系统现场设备运行流程及主要功能  23-24
  2.4 潜入式微细管道内壁形貌图像采集系统  24-26
    2.4.1 潜入式微细管道内壁形貌图像采集系统方案  24-25
    2.4.2 基于激光投影成像法原理的形貌检测器基本原理  25-26
  2.5 管道内壁图像成像分析及噪声分析  26-33
    2.5.1 激光投影法光路  26-27
    2.5.2 激光光源  27-31
    2.5.3 图像采集卡  31-32
    2.5.4 CCD  32-33
    2.5.5 影响图像的其它因素  33
  2.6 本章小结  33-34
第三章潜入式微细管道内壁检测数字图像处理系统设计  34-51
  3.1 潜入式微细管道内壁检测图像处理系统功能需求分析  34-36
    3.1.1 微细管道内壁数字图像特点分析  35
    3.1.2 微细管道内壁检测图像处理软件功能要求  35-36
  3.2 潜入式微细管道内壁检测图像处理技术路线设计  36
  3.3 潜入式微细管道内壁检测的图像处理软件系统设计  36-39
    3.3.1 微细管道内壁检测软件设计方法  36-37
    3.3.2 开发工具选择  37
    3.3.3 微细管道内壁检测图像处理系统框架设计  37
    3.3.4 微细管道检测的数字图像格式选择  37-38
    3.3.5 微细管道内壁检测图像处理软件功能设计  38-39
  3.4 潜入式微细管道内壁检测图像处理软件实现  39-49
    3.4.1 类CDib设计  39-43
    3.4.2 微细管道内壁检测图像处理软件的一些关键功能实现  43-48
    3.4.3 微细管道内壁检测图像处理软件的其它注意问题  48-49
  3.5 微细管道内壁检测图像处理软件实例  49-50
  3.6 本章小结  50-51
第四章管道内壁图像内轮廓提取和管道内壁缺陷检测  51-65
  4.1 引言  51-52
  4.2 微细管道内轮廓提取  52-59
    4.2.1 管道内壁图像光强分布特点分析  52-55
    4.2.2 管道内壁图像内轮廓提取方法  55-57
    4.2.3 管道内壁内轮廓坐标转换  57-59
  4.3 微细管道内壁缺陷检测  59-62
    4.3.1 管道内壁缺陷检测方案设计  59-60
    4.3.2 管道内壁缺陷检测的关键技术  60-62
  4.4 管道内壁内轮廓提取和管道内壁缺陷检测实验实例  62-64
  4.5 本章小结  64-65
第五章总结与展望  65-66
  5.1 总结  65
  5.2 展望  65-66
参考文献  66-70
攻读硕士学位期间完成的论文和参加的科研项目  70-71
致谢  71

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