基于二维对称Tsallis交叉熵的小目标图像阈值分割

现有的阈值分割方法应用于目标与背景面积相差悬殊的小目标图像时,几乎都失效.为此,提出了基于对称Tsallis交叉熵及背景与目标面积差的小目标图像阈值分割方法.对称Tsallis交叉熵准则能确保准确分割时目标和背景内部的灰度均匀,而背景与目标面积差可抑制均等分割的趋势,二者综合构成了更为合理的阈值选取准则函数.首先导出了一维阈值选取公式;然后经推广得到基于二维斜分对称Tsallis交叉熵及背景与目标面积差的阈值选取公式,给出了其快速递推算法及相应的简化方法.大量实验结果表明:与目前性能较优越的二维斜分Otsu、最大熵、非对称交叉熵阈值分割方法相比,所提出的方法在小目标图像分割效果上具有极为明显的优势.     

超声回波特征值的统计学分析方法

介绍了一种基于统计学假设检验理论进行模式识别中的特征评价与选择的方法，该方法理论意义比较清楚，计算简单，能够选出合适的特征，其实现是采用统计学中t检验方法来进行的，即用检验各组样本特征之间差异是否显著，来评价所提取的特征值的优劣；采用启发武方法和判别分析来进一步考察所提取的特征值的分类效果．实现了超声回波特征空间的降维处理与最佳特征子集选择。     

焊接熔池的数学模型及焊接工艺参数的在线最优化

用数学模型方法进行焊接过程的计算和预测,关键是选取合适的计算模型和模型参数。本文介绍了一种用红外测温,对所建立的熔池数学模型参数进行修正的方法。结果表明,修正后的模型基本反映了熔池形成的规律。在此基础上,就所给的焊道尺寸要求值进行了焊接工艺参数优化,取得了较为满意的结果。     

基于超声相控阵的FSW缺陷三维可视化

提出一种超声工业无损检测的数据采集、处理并使之三维可视的方法,该方法采用超声相控阵线阵探头对焊接接头进行扫描,然后将采集到的缺陷数据在Matlab平台编程进行三维重建.该方法在平底孔人工缺陷验证之后,实现了搅拌摩擦焊(FSW)缺陷的三维可视化.结果表明,该方法增加了客观性和直观性,使测试人员不用逐幅分析诸多二维图像并人脑想像三维的情况,而直接从三维重构结果观察缺陷的空间分布,便于了解工件内部缺陷的形态和走向.     

非线性超声脉冲反转法在铝合金焊缝疲劳寿命预测中的应用

以不同疲劳寿命的铝合金焊缝为例研究了疲劳过程中的超声波非线性效应,同时建立了非线性参数与疲劳寿命的关系曲线(S-N曲线).采用脉冲反转法对非线性超声信号进行处理.结果表明,经过脉冲反转法获得的S-N曲线与经过滤波模块获得的S-N曲线相比谐波幅值提高了一倍,所以脉冲反转法可以提高非线性超声检测法表征疲劳损伤程度能力,而S-N曲线在疲劳过程中呈先缓慢增长后快速增长,最后下降的趋势,此趋势对应了材料疲劳的3个阶段,而金相组织验证了曲线的准确性,所以通过非线性超声脉冲反转法来预测疲劳寿命是可行的.     

304不锈钢扩散焊界面的超声非线性成像

运用信号处理技术对扩散焊界面的超声非线性行为进行了研究.首先通过控制焊前表面处理和焊接工艺制备了具有典型缺陷的扩散焊接头,并对其进行超声检测,获得了反映界面状态的超声信号数据.在固相连接接头超声非线性的理论分析、界面超声非线性图像、界面显微特征和接头抗剪强度的基础上,研究了不锈钢扩散焊接头不同界面状态的超声非线性效应.结果表明,非线性超声检测对弱结合缺陷比较敏感,可在一定程度上将超声C扫描成像和超声非线性成像结合起来实现扩散焊接头的无损检测.     

基于Contourlet和KPCA的焊接缺陷图像特征提取

为了进一步提高焊接缺陷识别的准确度和效率,提出了一种基于Contourlet变换和混沌粒子群优化核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)的焊接缺陷图像特征提取方法.首先通过Contourlet变换将焊接缺陷图像进行多尺度分解,提取低频分量和特定方向上的高频分量;然后运用混沌粒子群优化后的KPCA分别提取缺陷训练样本和缺陷测试样本的特征;最后根据测试样本特征与训练样本特征之间的欧式距离确定缺陷测试样本的类型.结果表明,与基于核主成分分析特征提取法、基于小波的核主成分分析特征提取法相比,文中方法提取的特征更为完整,识别率更高,运行速度较快.     

工字形焊件中批量缺陷的自动对应准则

为了实现工字形焊件中批量缺陷空间位置数据的自动提取,在缺陷分割与细化的基础上提出了批量缺陷的自动对应准则,探讨了影响缺陷自动对应判定的因素.应用提出的自动对应准则对实际焊件进行了批量缺陷空间位置数据的自动提取,并与手工对应的结果进行了对比.结果表明,采用文中算法对应到的缺陷与手工检测结果基本一致,但检测效率却大幅度提高,并大大减轻了检测人员的劳动强度,为该焊件的快速无损检测及接头完整性评价奠定了良好的基础.     

随焊冲击碾压整形新方法及等承载接头拉伸与疲劳性能

提出了随焊冲击碾压整形方法（weld shaping with trailing impact rolling,,WSTIR）,并研制了一套随焊冲击碾压整形装置．对随焊整形后低匹配等承载接头（equal load-carrying capacity,ELCC）进行了拉伸试验和疲劳试验．结果表明,随焊整形后接头拉伸均断裂在近焊趾的母材处,断裂应力均达到母材的抗拉强度;随焊整形后接头的疲劳寿命明显大于原始焊态接头,由于随焊整形接头焊趾处圆弧过渡降低了应力集中,进而提高了随焊整形接头的疲劳承载能力．拉伸与疲劳试验说明随焊冲击碾压整形后的平余高低匹配接头达到了等承载的要求．这种随焊整形方法将有力地推动低匹配等承载接头设计方法在工程实际的应用．     

铝合金疲劳裂纹扩展声发射监测

采用声发射(acoustic emission,AE)技术对7N01铝合金单边缺口三点弯曲试样不同应力比、不同峰值载荷下疲劳裂纹扩展过程中声发射信号进行了监测,建立了裂纹扩展速率、声发射计数(count)与应力强度因子之间的关系.结果表明,大部分的声发射信号主要产生于疲劳循环载荷的低应力阶段,这主要是低应力阶段的声发射活动主要与裂纹尖端的塑性变形和裂纹闭合现象有关,声发射计数与应力强度因子之间呈指数增长的关系.基于所建立的声发射计数率与裂纹扩展速率的关系,可以预测疲劳损伤结构的剩余寿命.