Методы и алгоритмы обработки и анализа снимков в капиллярной дефектоскопии

• Автор: Ермаков, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор и анализ методов и средств автоматизации контроля качества и постановка задач исследования

1.1. Задачи и виды дефектоскопии.

1.1.1. Дефекты и их классификация

1.1.2. Основные понятия и методы капиллярного контроля

1.2. Системы и методы цифрового анализа изображений, применяемые в капиллярной дефектоскопии

1.2.1. Обзор систем анализа снимков, полученных при капиллярном контроле

1.2.2. Методы и алгоритмы цифровой обработки снимков, полученных при капиллярном контроле.

1.3. Обзор и анализ методов выделения линейчатых объектов на изображениях.

1.4. Выводы по главе 1

1.5. Постановка задач исследования
Глава 2. Разработка методов и алгоритмов обработки и анализа
полосовых образов.
2.1. Разработка математической модели полосового образа
2.2. Интегральное преобразование по сегменту полосы.
2.3. Разработка алгоритма фильтрации полосовых образов
2.3.1. Воспроизведение одномерных сигналов
2.3.2. Двумерная фильтрация вдоль полосы
2.4. Разработка алгоритма синтеза полосовых образов.
2.4.1. Моделирование фона.
2.4.2. Синтез образующей полосы.
2.4.3. Формирование полосы по се образующей.
2.5. Выводы по главе 2
Глава 3. Исследование разработанных методов и алгоритмов
обработки и анализа полосовых образов.
3.1. Синтез тестовых изображений и исследование на них алгоритма выделения полосовых образов.
3.1.1. Синтез полосовых образов.
3.1.2. Синтез фоновой составляющей изображения
3.1.3. Оценка фильтрации полос на основе корреляционного сравнения
3.1.4. Оценка влияния фильтрации на геометрические характеристики полосовых образов.
3.2. Сравнительный анализ методов выделения линейчатых образов.
3.3. Выводы по главе 3
Глава 4. Практическое применение разработанных методов и
алгоритмов обработки и анализа полосовых образов в капиллярной дефектоскопии.
4.1. Статистический анализ капиллярных снимков
4.1.1. Определение параметров фона капиллярных снимков
4.1.2. Измерение диапазона ширины раскрытия дефектов и длины сегмента их полос
4.2. Методика, система и примеры обработки дефектоскопических изображений, полученных капиллярным методом.
4.2.1. Методика и система обработки и анализа дефектоскопических изображений, полученных капиллярным методом
4.2.2. Примеры фильтрации полос на капиллярных снимках
4.3. Выводы по главе 4.
Заключение.
Работы, опубликованные по теме диссертации.
Список литературы


В работах, опубликованных в соавторстве, представлены: в [1,] - модели и алгоритмы синтеза полосовых образов, в [2,7,8,] - методы и алгоритмы выделения полос, в [3,6,9] - методика и результаты исследования алгоритмов выделения полос, в [4,5,,,,] - применение научных результатов для обработки и анализа капиллярных дефектоскопических изображений. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, имеющего 0 наименований и приложения. Объем диссертации 8 с. Таблиц , рисунков . Работа выполнена на кафедре "Информационные системы" Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета. Краткое содержание работы. Приведен обзор известных методов и алгоритмов выделения линейчатых образов на растровых изображениях. Определены цели и задачи диссертационной работы, направленные на разработку новых алгоритмов обработки и анализа снимков в капиллярной дефектоскопии. Во второй главе приведена разработка новых моделей, методов и алгоритмов. Разработана математическая модель и алгоритм синтеза полосового образа, а также метод и алгоритм фильтрации полосы. В третьей главе выполнено исследование разработанного алгоритма фильтрации на тестовых изображениях. Показана точность алгоритма. В четвертой главе приведены результаты практического применения разработанного алгоритма фильтрации для обработки и анализа изображений в капиллярной дефектоскопии. Построена общая технология обработки капиллярно-дефектоскопических снимков. В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы. В приложении приведены документы, подтверждающие практическое использование результатов исследований. ГЛАВА 1. Дефектоскопия (от лат. ГесШэ — недостаток и . Дефектоскопия включает: разработку методов и аппаратуру (дефектоскопы и др. Вследствие несовершенства технологии изготовления или в результате эксплуатации в тяжёлых условиях в изделиях появляются различные дефекты - нарушения сплошности или однородности материала, отклонения от заданного химического состава или структуры, а также от заданных размеров. Дефекты изменяют физические свойства материала (плотность, электропроводность, магнитные, упругие свойства и др. В основе существующих методов дефектоскопии лежит исследование физических свойств материалов при воздействии на них рентгеновских, инфракрасных, ультрафиолетовых и гамма-лучей, радиоволн, ультразвуковых колебаний, магнитного и электростатического полей и др. На сегодняшний день разработано большое количество методов дефектоскопии и не мало разработано приборов (дефектоскопов) [8]. В зависимости от возможного влияния на служебные свойства детали дефекты могут быть критическими, значительными и малозначительными. При классификации учитывают характер, размеры, место расположения дефекта на детали, особенности деталей и изделий, их назначение, условия использования (эксплуатации) [8]. В практике применения средств нормоконтроля нет полного соответствия понятия «дефект» ГОСТовскому определению. Обычно под дефектом понимают нарушения сплошности материала, выявленные средствами нормоконтроля. Связь такого понятия с ГОСТовским определением устанавливается путем разделения дефектов на допустимые (требованиями нормативно-технической документации - НТД) и недопустимые. Допустимые в свою очередь делятся на фиксируемые или регистрируемые (в соответствии с требованиями НТД) и нефиксируемые []. Дефекты подразделяют на явные, скрытые, критические, значительные и малозначительные, исправимые и неисправимые [8]. Явные поверхностные дефекты выявляют глазом, а внутренние скрытые и поверхностные неразличимые глазом, - специальными средствами. Критическим называют дефект, при наличии которого использование продукции по назначению невозможно или исключается из-за несоответствия требованиям безопасности или надежности. Значительным - дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению и (или) на ее долговечность, но не является критическим. Малозначительным - дефект, который не оказывает влияния на использование продукции по назначению и (или) на ее долговечность.