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钢制管道缺陷X射线数字成像检测技术研究
| 论文题名： | 钢制管道缺陷X射线数字成像检测技术研究 |
| 关键词： | 钢制管道;无损检测;X射线数字成像;图像预处理 |
| 摘要： | 在工业管道无损检测中，X射线检测技术是检测管道内部缺陷的重要手段，它能够直观地检测出焊缝中存在的缺陷，缺陷定性定量准确。X射线数字成像检测是一种新型的无损检测方法，具有检测速度快、检测效率高、灵敏度和分辨率高、动态范围宽等优点，是目前无损检测技术的主流发展方向。但目前的数字探测器都是平板硬屏，在管道检测中会使缺陷图像产生几何畸变。本文基于X射线数字成像检测技术，研究了管道缺陷图像畸变的原理及校正方法，主要研究内容分为以下三部分: 1.基于X射线数字图像的图像预处理研究。研究了X射线数字图像处理方法，包括图像降噪、图像增强、图像的边缘检测以及图像的缺陷提取等。分别对比分析几种常用的图像处理算法在X射线数字图像处理中的效果，选取较好的算法对试验获取的图像进行预处理; 2.基于反投影法的管道缺陷还原算法的研究。研究了传统X射线检测技术以及X射线数字检测技术的原理，以及缺陷图像产生畸变的机理。首先通过理论分析，建立畸变几何模型，确定缺陷图像的畸变规律，并推导其返算关系，给出基于反投影法的管道缺陷还原算法，并设计出基于X射线数字图像的管道缺陷还原软件; 3.设计实验验证算法的准确性和可行性。设计了管道X射线数字成像检测实验，对试验管道预置缺陷，确定实验相关工艺的要求，选用先进的DR系统进行实验研究，获取较为清晰的缺陷图像进行算法验证，对实验结果进行讨论分析，对比还原前后的缺陷尺寸，发现相对误差低于4％，验证算法的可行性和精确性。 本文根据管道DR图像畸变产生机理，建立了几何畸变模型，提出了畸变还原算法。研究多种不同的图像降噪算法、图像增强算法以及图像边缘检测算法在X射线数字图像处理中的应用效果，设计一种基于MATLAB的缺陷还原算法，并建立相应的GUI界面，对该算法进行仿真实现。通过对比、仿真和实验验证，证明了该图像重建算法的可行性。 |
| 作者： | 张佳祥 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 丁无极;罗利佳;包士毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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