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全息检测复合材料脱粘缺陷的形貌可视化构建

作　者: 徐文章
导　师: 陈敏
学　校: 南昌航空大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 激光全息检测双曝光法图像处理条纹识别可视化构建
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

激光全息检测技术通过条纹的畸变来反映被检测试件是否有缺陷，具有灵敏度高、检测速度快、非接触、无需耦合剂等优点，在无损检测领域内得到越来越广泛的应用。但当需要再现全息图像时，需要激光器等器材，不能对全息图像进行随时随地的评定。应用CCD技术对再现后的全息图像进行保存和传送，虽能实现缺陷的定性评估，但再现后的缺陷图像不够直观，只有专业人员才能理解。针对以上情况，本文通过对全息图像进行处理，提取出相应的缺陷特征参数，构建出加载情况下的缺陷外部形貌，实现了缺陷的可视化，提升了激光检测复合材料脱粘缺陷的工程应用价值。全息检测缺陷形貌可视化构建包括缺陷位置的确定、缺陷大小的计算、缺陷离面位移的评估和缺陷三维图形的构建方法研究。本文把CCD采集到的双曝光法激光全息检测图像存储于计算机中，对采集的数字图像执行骨架提取、条纹生长合并和去除条纹上的毛刺的预处理后，合理地选取参考点来推导出缺陷位置，根据图像预处理的结果，用统计缺陷像素数目来计算缺陷面积的大小，由明暗条纹数推导出缺陷的离面位移。通过搜索像素点的方法确定缺陷区域一组基本点的离面位移，再经缺陷条纹方程拟合，实现了缺陷加载状态下的形貌的可视化构建。实验结果表明，这种方法能够方便快捷的实现缺陷的定性评估，是一项很有意义的研究工作。在本文的结尾对本次课题工作的优缺点进行阐述，并对全息图像可视化构建进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第1章绪论  8-13
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 激光无损检测的国内外发展现状  9-12
    1.2.1 国内研究发展  9-10
    1.2.2 国外发展现状  10-11
    1.2.3 激光无损检测发展的趋势  11-12
  1.3 本文主要研究内容  12
  1.4 本文结构安排及各章内容  12-13
第2章全息图像的获取  13-22
  2.1 双曝光全息干涉技术  13-15
  2.2 双曝光法测量缺陷离面位移  15-16
  2.3 激光全息干涉实验光路图  16-17
  2.4 全息图像的获取  17-20
    2.4.1 全息图像再现光路图  17-18
    2.4.2 CCD 获取再现的全息图  18-20
  2.5 本章小结  20-22
第3章图像预处理  22-32
  3.1 matlab 软件介绍  22
  3.2 应用 matlab 对全息图像处理  22-31
    3.2.1 图像灰度转换  22-23
    3.2.2 图像灰度修正  23-25
    3.2.3 图像增强  25-26
    3.2.4 图像去噪  26-27
    3.2.5 特定区域操作  27
    3.2.6 图像分割  27-29
    3.2.7 区域生长和分裂合并  29-30
    3.2.8 图像骨架提取  30-31
    3.2.9 图像缺陷特征提取  31
  3.3 本章小结  31-32
第4章可视化构建的主要工作  32-42
  4.1 面积的描述和计算  32-33
  4.2 全息图像特征提取  33-35
  4.3 干涉条纹的生长合并  35-37
  4.4 条纹明暗级数的确定  37-38
  4.5 条纹曲线方程的拟合  38-40
  4.6 可视化构建的方法  40-42
第5章全息缺陷图像的可视化构建  42-64
  5.1 全息干涉图灰度转换  42-44
  5.2 全息干涉条纹骨架的提取  44-46
  5.3 对缺陷区域进行填充  46-47
  5.4 缺陷位置和面积的计算  47-49
    5.4.1 缺陷面积的计算  47-48
    5.4.2 截图坐标系和被检试件坐标系的转换  48
    5.4.3 缺陷位置的计算  48-49
  5.5 全息图像条纹级数和方程的确定  49-52
    5.5.1 全息干涉条纹级数的确定  49-50
    5.5.2 拟合缺陷条纹方程  50-52
  5.6 缺陷全息图像离面位移的计算  52-53
  5.7 全息干涉条纹缺陷的构建  53-64
    5.7.1 搜索构建图  53-54
    5.7.2 三维离散点的拟合  54-64
第6章总结和展望  64-65
  6.1 本文总结及创新点  64
  6.2 进一步工作的展望  64-65
参考文献  65-68
发表论文和参加科研情况说明  68-69
致谢  69-70

全息检测复合材料脱粘缺陷的形貌可视化构建

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