基于X射线胶片的固体火箭发动机断面图像重建

固体火箭发动机切向X射线实际检测结果是稀疏视角型和截断型数据,其检测胶片只能显示二维重叠影像信息,显示结果不直观.在滤波反投影算法的基础上,提出了根据X射线胶片信息进行固体火箭发动机断面局部感兴趣区域(ROI)图像重建方法.仿真计算表明,在有限角度切向照相情况下,该方法对固体火箭发动机切向缺陷,特别是脱粘缺陷的断面图像...     

数字射线检测技术专题(一)——概述

数字射线检测技术是获得数字检测图像的射线检测技术。它与胶片射线照相检验技术的不同有二个方面:一是用探测器替代胶片探测射线检测信号;二是采用了图像数字化技术。图像数字化理论是数字射线检测技术的基本理论。数字射线检测技术系统由探测器系统、透照技术、图像数字化技术、图像显示与评定和技术稳定性控制构成。     

航空发动机涡轮叶片的三维CT检测

介绍了三维CT(计算机层析成像)成像的原理,给出了针对航空发动机涡轮叶片这种异形结构的多模式重建算法,进行了航空发动机涡轮叶片的三维CT检测试验。结果表明:三维工业CT技术能从多个方位表征叶片内部的裂纹、气孔、夹杂等缺陷,比胶片射线照相更加直观、全面,值得推广。     

相控阵三维全聚焦成像检测技术

由于全聚焦成像技术主要集中于使用一维线阵实现二维全聚焦成像,文中基于二维面阵将全聚焦算法扩展至三维,并利用现场可编程门阵列的高速并行运算能力实现硬件的全聚焦过程,检测图像的刷新率高达20帧·s-1,数据实时处理能力约为每秒2G字节,从真正意义上实现了实时三维全聚焦成像检测。通过仿真及系统试验表明,相比二维全聚焦成像结果,三维全聚焦成像结果更加直观,能够真实还原缺陷的整体结构。     

基于二维焊接温度场检测的三维温度场计算机模拟

采用图象比色法,建立了焊接温度场实时检测系统,快速获取了二维焊接温度场分布。对于低碳钢薄板ＴＩＧ焊,利用实际检测二维温度场分布结果,对各种热源分析模型进行了验证,得到双椭圆热源分布模型二维温度场计算结果与实际温度检测结果最为接近。利用双椭圆热源分布的数值计算模型和实际检测二维温度场分布结果作为边界条件,获得了整个焊件更宽温度范围和三维温度场分布的在线模拟。正反熔宽模拟计算结果与实际的结果吻合。     

粘接结构超声波C扫描检测的三维图像重构

基于虚拟仪器技术构建了超声波检测系统,该系统依据模块化的思想进行设计,可同时实现A、C扫描功能。利用该系统对固体火箭发动机粘接结构进行扫描检测,并对粘接结构的体数据进行采集、存储和阈值分割。在此基础上研究了基于体素的三维重构算法。重构后的三维图像比较直观,能够较真实地反映粘接结构内部的缺陷情况。     

射线实时成像检测技术在固体发动机装药质量检测中的应用

射线照相检测固体发射机装药质量时，是将缺陷的三维尺寸投影到两组平面的胶片上，难以对缺陷尺寸的精确测量和深度的准确定位。射线实时成像的检测原理虽与其大致相同，但可充分利用其动态观察和较先进的图像处理技术，使其检测准确性大大提高，利用固体发动机在转台上的旋转，在切向照相对，使其界面脱粘检出率大大提高；准确测定缺陷的最大尺寸和缺陷间的最短距离；利于判断缺陷性质；利用固体发动机的不停转动，使其裂纹的检出率     

基于二维高密度电阻率数据的二、三维反演对比(英文)

目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是将地质结构体视为二度体进行二维处理,因而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求。设计两种典型的电阻率异常地质体模型,利用有限单元法进行正演计算。为更真实地模拟实测数据并分析二维、三维反演算法对噪声的敏感度,在正演剖面中加入1%的高斯随机误差,然后再分别利用最小二乘法进行高密度电阻率法二维、三维反演。对比二维和三维高密度电阻率法的反演水平切片及垂直切片图可知,三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果在模型异常位置、形态和电阻率特性反映上都比二维反演的效果更好,与实际地质模型更接近。     

集装箱检测图像识别技术研究

基于^60钴集装箱射线检测图像，利用二维傅里叶变换、二维小波变换、神经网络技术和特征提取技术，建立了图像识别技术。运行结果表明，该方法具有一定正确性和可行性。     

基于激光双目视觉的接缝三维重建

设计研制了结构激光双目视觉传感器,该传感器加入结构激光,很好地解决了立体视觉中对应点的匹配问题.利用该传感器采集接缝图像,开发了图像采集处理程序,实现接缝图像处理和特征分析,识别并提取了二维平面上接缝特征点的图像坐标.采用MATLAB软件实现了三维重建标定算法,根据双目视觉原理,由接缝特征点的图像坐标计算出其三维坐标,进行了三维重建,抽取了接缝三维几何尺寸、坡口类型、角度、间隙等焊接特征信息.     

基于聚焦合成的砂轮表面三维重构方法

提出一种基于聚焦合成的重构砂轮三维地貌的新方法。利用显微镜物镜焦深范围有限,观察砂轮样本时不能聚焦清晰图像的特点,先采集同一区域的一系列聚焦在不同深度的图像,用图像聚焦评价函数进行图像叠合、比较,得到图像中不同位置的深度信息,最后通过高斯插值法得到砂轮表面的三维地貌。并根据所得到的三维地貌数据,对砂轮磨刃高度分布进行了计算。     

Image processing and analysis of 3-D microscopy data

While there are many microstructural parameters that can be measured from a planar two-dimensional (2-D) section through a material, there are many measurements that require knowledge of the full three-dimensional (3-D) microstructure, such as true size and shape of individual objects, connectivity and interfacial curvatures. Serial sectioning and reconstruction can reveal the 3-D microstructure but are often considered to be time consuming and labor intensive. However, what is not often realized is that the majority of the time invested in serial sectioning is spent in the image segmentation, wherein individual objects are digitally identified. This article reviews the current state of image segmentation and novel analysis within 3-D materials science. We will also briefly discuss the future possibilities for more efficient segmentation of digital images for a broader range of materials.     

注塑件产品的三维无接触全场检测

根据注塑件三维信息获取的特点,引入结构光三维扫描法和特征标志点拼接法,提出了一种在利用三维扫描系统中对注塑件进行快速无接触全场检测的方法。该方法通过结构光三维扫描系统获取物体各侧面的三维点云信息,并通过对特征点的提取,首先得到一组匹配点对,然后运用SVD矩阵分解算法求出转换参数,进而以此作为最近点迭代法的初始值,并对最近点的求法和迭代截止条件作了改进,得到了很好的配准效果,实现了对复杂尺寸注塑件的全场检测。论述了该方法的基本原理,并通过实例证明了该方法的有效性。     

三维椭圆振动切削系统模糊自适应滑模控制

三维椭圆振动切削被认为是目前最具潜力的机械加工方式,但是加工过程中的控制问题还未被很好的解决,特别是加工过程中对于外界干扰的自适应问题,为了在三维椭圆振动切削过程中实现控制方法的鲁棒性,根据所研制的一种三维椭圆振动切削装置独特的结构方式,首先分析了各个运动之间的串扰情况,并根据装置柔性铰链的特征建立了三维椭圆振动切削装置的动力学模型。提出了三维椭圆振动切削模糊自适应滑模控制的滑模函数与滑模控制律,并通过李雅普诺夫稳定性条件证明了所设计的滑模控制器系统稳定性,采用正弦信号数字实现模糊自适应滑模控制,位置跟踪在3 s内误差控制在0.005范围内,速度跟踪在0.4 s内控制在±0.05之内,能够达到满意的精度,系统模糊自适应滑模控制的模糊逼近也能在0.2 s内收敛,证明了三维椭圆振动切削系统采用模糊自适应滑模控制可以实现较强的鲁棒性。     

Detection and 3-D positioning of small defects using 3-D point reconstruction,tracking, and the radiographic magnification technique

In this paper the capability of a 3-D point reconstruction algorithm based on multiple hypothesis tracking is experimentally explored on a setup consisting of a microfocus X-ray source and a digital detector array. The algorithm is verified to detect and 3-D position steel particles with diameters 0.16–0.26 mm radiographed behind 4.7 mm Inconel 718 at two to ten times magnification. At ten times magnification the algorithm is verified to detect and 3-D position with an average error of 0.1 mm pore defects with diameters 0.05–0.25 mm in 4.7 mm thick titanium alloy laser welds.     

硬质合金可转位刀片槽型曲面的非接触式三维扫描与建模研究

在采用非接触式三维扫描技术对硬质合金可转位刀片槽型复杂曲面扫描的过程中,通过修正相机镜头畸变提高扫描精度,运用Geomagic Studio软件对点云数据进行噪声去除、点云拼接和特征提取等系列处理保证重构模型的准确性。重构刀片的三维模型经过与原始点云数据的误差比较,大部分的偏差值在(-0.011,0.011)区间内,满足精度要求。在扫描过程中,应选择刀片主要特征表面进行扫描,以减少扫描角度及扫描次数。同时,根据重建模型的曲面特征对数据块进行曲面修改,可以更有效、快捷的优化该刀片槽型的设计。     

基于改进元胞自动机方法的强制对流作用下三维枝晶生长的数值模拟

建立了一种改进的元胞自动机模型来模拟熔体对流条件下的二元合金三维枝晶的生长。模型中考虑了界面能各向异性和溶质扩散对固/液界面推移的影响,在同一套网格中耦合求解质量传输和液相流动方程,从而可以模拟溶质扩散和熔体对流之间的相互作用。使用该模型模拟了一定过冷度条件下,强制对流对Al-7%Si(质量分数,下同)合金三维枝晶生长形貌的影响。模拟结果表明,熔体强制对流导致迎流侧尖端溶质富集层减薄,枝晶生长出现了迎流生长现象。将模拟得到的溶质过饱和度与Oseen-Ivantsov解析解进行对比,当流速较大时两者吻合较好。同时模拟了三维和二维强制对流作用下枝晶生长形貌的演化,由于三维条件下对流使得熔体能够绕过垂直于对流方向的一次枝晶臂主干将溶质带到背流侧,而二维条件下只能绕过垂直方向一次臂的尖端,因此三维MCA模型能更准确地反映强制对流对枝晶生长的影响。     

焊缝X射线检测及其结果的评判方法综述

分析了焊缝X射线检测方法的现状，指出了目前存在的主要问题；介绍了焊缝X射线检测结果的人工评定和计算机辅助评定方法，论述了国内外焊缝X射线检测结果计算机辅助识别的研究现状，研究结果表明，X射线数字实时成像技术是焊缝射线检测的发展方向，焊缝射线数字图像的计算机自动分析与识别技术是射线实时成像技术成功应用的基础。     

Growth behavior of ferrite allotriomorphs nucleated on grain boundary faces in a low carbon steel

The growth behavior of ferrite allotriomorphs nucleated on grain boundary faces in a low carbon steel was revealed by means of serial sectioning and three-dimensional (3-D) computer-aided reconstruction techniques. The length, width and thickness of ferrite allotriomorphs were measured on the basis of 3-D reconstructed images. The measurements indicated that the lengthening of ferrite allotriomorphs was much larger than that of widening and thickening. As isothermal holding time prolonged, adjacent ferrite allotriomorphs impinged against each other and gradually coalesced and finally covered grain boundary faces. The measured growth rate constant was smaller than that calculated, which was probably attributed to solute drag-like effect of manganese in the alloy.     

Crack closure and stress intensity factor measurements in nodular graphite cast iron using three-dimensional correlation of laboratory X-ray microtomography images

Three-dimensional (3-D) tomographic images of a nodular graphite cast iron obtained using a laboratory X-ray source were used to analyze the opening of a fatigue crack during in situ mechanical loading. Direct image analysis and digital image correlation are utilized to obtain the 3-D morphology and front location of the crack, as well as the displacement fields in the bulk of the specimen. From digital image correlation results it is possible to extract the crack opening displacement (COD) map in the whole sample cross-section and to compute stress intensity factors (SIFs) all along the crack front, even for COD values that are less than the image resolution. The comparison of COD maps with local values of the SIF enabled for an estimation of the opening SIF (K_op) equal to 6 MPa m^1/2.