Методы и алгоритмы обработки и анализа дефектоскопических и металлографических снимков

• Автор: Стародубов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 183 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1 Анализ методов и средств контроля качества объектов

1.1 Виды контроля качества и их особенности

1.2 Основные методы неразрушающего контроля.

1.3 Металлографические исследования снимков микроструктур.

1.4 Состояние задачи автоматизации визуального контроля.

1.5 Общая структура и основные компоненты СТЗ визуального контроля .

Выводы по главе 1.

Постановка задачи исследования

Глава 2 Разработка методов и алгоритмов выделения базовых и производных признаков плоских объектов и предварительной обработки изображения.
2.1 Необходимость вычисления дополнительных базовых и производных признаков объектов
2.2 Выбор и обоснование тестовых изображений
2.3 Алгоритмы вычисления признаков плоских объектов.
2.3.1 Площадные признаки
2.3.2 Линейные характеристики.
2.3.3 Моментные характеристики
2.3.4 Способ формирования наборов производных признаков объектов,
инвариантных к повороту, переносу и изменению масштаба объектов.
2.4 Алгоритмы предварительной обработки изображения.
Выводы по главе 2.
Глава 3 Исследование стабильности и информативности базовых и производных признаков объектов
3.1 Методика исследования стабильности признаков объектов.
3.2 Исследование стабильности площадных характеристик объектов
3.3 Исследование стабильности линейных характеристик объектов.
3.4 Исследование стабильности моментных характеристик объектов
3.5 Методика исследования информативности признаков объектов
3.6 Исследование информативности признаков объектов
Выводы по главе 3.
Глава 4 Решение практических задач автоматического анализа и распознавания металлографических и дефектоскопических снимков.
4.1 Структура экспериментальной системы автоматического анализа и распознавания микроструктуры.
4.2 Алгоритмы работы блоков системы
4.3 Решение задачи определения процентного соотношения феррита и перлита в стали
4.4 Решение задачи анализа неметаллических включений в стали.
4.5 Решение задачи анализа структуры отливок из чугуна.
4.6 Решение задачи анализа дефектов сварных швов.
4.7 Решение задачи анализа дефектов на снимках теплового контроля
Заключение.
Литература


Капиллярный контроль применяется, в основном, для выявления поверхностных дефектов в жаропрочных сталях, алюминиевых, титановых и других немагнитных сплавах, керамических, композиционных и полимерных материалах. Для многих изделий из этих материалов капиллярный контроль является единственно возможным методом определения их пригодности к эксплуатации. Методы течеискачия предполагают подачу пробного газа с одной стороны стенки изделия и регистрацию его с другой стороны. Истечение газа происходит в вакуум, атмосферу или жидкость. Пробный газ находится внутри изделия, или подаётся внутрь него через дефект, может подаваться к поверхности изделия способом обдува. К преимуществам дефектоскопии проникающими веществами относятся возможность их применения для контроля поверхностей с любым геометрическим профилем и невысокая с тоимость средств контроля. В то же время существенным недостатком капиллярных методов является высокая трудоемкость и, следовательно, сравнительно низкая производительность контроля, а также сложность контроля вертикально расположенных объектов, с которых пенетрант быстро стекает []. Полная автоматизация данного вида контроля затруднена необходимостью процедуры предварительной обработки исследуемого объекта (очистка изделия, нанесение пенетранта, промежуточная очистка, сушка, нанесение проявителя). Однако индикаторное изображение, получаемое на выходе данного метода контроля, подходит для автоматического анализа. Поэтому разработаны системы, в которых предварительная обработка изделия осуществляется вручную, а получившееся изображение анализируется автоматически [8, , ]. Магнитные методы контроля основаны на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Выделяют следующие основные виды магнитного неразрушающего контроля: магнитопорошковый, фер-розондовый, магнитографический [5]. Магнитопорошковый метод предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных (на глубине до 1,5 — 2 мм) дефектов типа нарушения сплошности материала изделия: трещины, волосовины, расслоения, нс-проварка стыковых сварных соединений, закатов и т. Феррозондовый метод контроля применяется для выявления поверхностных и подповерхностных (глубиной до мм) дефектов типа нарушения сплошности материала: волосовин, трещин, раковин, закатов, плен и т. Магнитографическим методом контроля выявляют дефекты типа нарушения сплошности материала изделий, в основном для контроля сварных стыковых соединений из ферромагнитных материалов при их толщине от 1 до мм. К недостаткам магнитных методов контроля обычно относят невозможность выявления дефектов глубокого залегания, зависимость метода от магнитных свойств исследуемого материала, а также остаточную намагниченность объекта контроля, которая иногда нежелательна. А.4. Тепловые методы контроля основаны на регистрации изменений тепловых или температурных полей контролируемых объектов. Они применимы к объектам из любых материалов. Распределение температур в изделии зависит от его свойств: геометрических параметров, химического состава, наличия дефектов и других. По характеру взаимодействия теплового поля с объектом контроля различают методы: пассивный (на объект не воздействуют внешним источником энергии) и активный (объект нагревают или охлаждают от внешнего источника) []. Выделяют следующие области применения методов теплового контроля: выявление внутренних несплошностей, контроль процессов литья черных металлов и стали, обнаружение источников потерь энергии в оборудовании, зданиях, тепловых сетях (рисунок А. К преимуществам теплового контроля относят: оперативное бесконтактное получение информации об объекте контроля, возможность контроля без отключения оборудования, высокая разрешающая способность тепловизоров, выходная информация представляется в виде изображения, удобного для визуального анализа. Недостатком является высокая стоимость тепловизоров, позволяющих осуществлять бесконтактный контроль. При контрактном исследовании затруднена поточная проверка изделий, а также контроль движущихся объектов.