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焊接缺陷在线自动检测中缺陷检测算法的研究

作　者: 王克
导　师: 邢金有；孙怡
学　校: 大连理工大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 形态滤波焊缝提取方向滤波 DICOM
分类号: U671
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 275次
引　用: 3次
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内容摘要

焊接是造船等工业中一种十分重要的技术，由于焊接过程中各种因素的影响，会导致焊缝中含有气孔和未焊透等缺陷，影响产品的质量和安全性，所以焊接缺陷的检测十分重要。目前的缺陷检测系统主要采用人工方式进行在线检测和分析，而人工检测存在主观标准不一致、劳动强度大等问题。因此，急需要研究一种有效的缺陷在线自动检测方法来代替人工检测，从而使在线检测工作客观化、规范化和职能化。本文的研究工作就是基于此而展开的。缺陷在线自动检测的核心问题在于如何准确而高效地进行缺陷目标检测，本文研究了一种新型的缺陷检测算法，主要作了以下几个方面的研究： (1)针对X射线图像中随机噪声的特点，采用了一种基于形态学的图像滤波方法，有效地减少了噪声，提高了检测精度。 (2)焊接缺陷图像，例如裂纹，未焊透等缺陷大多呈长条形状，并与焊缝有着一致的方向，本文采用了一种基于方向滤波器的缺陷检测算法，取得了较好的效果。 (3)检测系统中缺陷图像和检测信息的存储有着重要的意义，本文将医学的DICOM标准引入了缺陷检测系统中，其既保存储存图像又储存了其它检测信息。为了验证本文所提出算法的有效性，本文对在工厂采集的含有缺陷的焊接图像进行了检测，并且将缺陷图像和检测信息以DICOM格式存储，取得了令人满意的结果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 焊接缺陷在线自动检测的理论意义和应用价值  7-8
  1.2 焊接缺陷检测算法的研究概况及发展趋势  8-11
  1.3 本文主要工作及章节安排  11-13
2 本文缺陷在线自动检测系统概述  13-17
  2.1 缺陷在线自动检测系统的基本结构  13-14
  2.2 缺陷在线自动检测系统的检测流程  14-16
  2.3 缺陷在线自动检测系统的主要功能  16-17
3 本文算法涉及的理论基础  17-24
  3.1 数学形态学的基本运算  17-21
    3.1.1 二值形态学的基本运算  17-19
    3.1.2 灰值形态学的基本运算  19-21
  3.2 Hough变换的基本思想  21-22
  3.3 连通域标记的基本原理  22-24
4 基于方向滤波的焊缝缺陷检测算法  24-41
  4.1 X射线图像中缺陷性质与特点  24-26
  4.2 形态滤波器对图像进行滤波降噪  26-29
    4.2.1 形态滤波器的特点  26-27
    4.2.2 形态滤波器的组合原理  27-28
    4.2.3 形态滤波器的结构元素的选取  28-29
  4.3 焊缝区域的提取  29-31
  4.4 焊缝方向的确定  31-34
    4.4.1 焊缝边缘的二值图像的获得  31-32
    4.4.2 Hough变换确定焊缝的方向  32-34
  4.5 方向滤波器对焊缝区域进行滤波  34-38
    4.5.1 水平方向滤波模板的确定  34-36
    4.5.2 其他方向滤波模板的计算  36-37
    4.5.3 方向滤波器的改进  37-38
  4.6 阈值分割提取缺陷  38-39
  4.7 连通域提取去除孤立噪声点  39
  4.8 检测结果分析  39-41
5 DICOM标准在缺陷在线自动检测系统中的应用  41-50
  5.1 DICOM标准的概述  41-44
  5.2 DICOM文件解析  44-46
    5.2.1 DICOM文件的数据类型  44
    5.2.2 DICOM文件的组成结构  44-46
  5.3 DICOM文件与传统图像文件的比较  46-47
  5.4 检测系统中缺陷图像的DICOM格式存储  47-49
  5.5 DICOM标准在工业上应用的展望  49-50
6 总结与展望  50-51
  6.1 本文主要工作和总结  50
  6.2 进一步工作展望  50-51
参考文献  51-54
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  54-55
致谢  55-56
大连理工大学学位论文版权使用授权书  56

焊接缺陷在线自动检测中缺陷检测算法的研究

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