基于X射線實時成像的鋁合金激光焊接缺陷識別技術研究.pdf

1、鋁合金激光焊接工藝廣泛應用于民用飛機壁板等航空航天結構件的制造。在激光焊接缺陷檢測中，傳統X射線人工檢測結果受膠片本身局限、主觀人為因素影響較大。隨著新一代X射線實時成像技術以及圖像模式識別技術的飛速發(fā)展，使得基于X射線數字圖像的計算機輔助識別鋁合金激光焊接缺陷成為可能。本文針對鋁合金激光焊件X射線實時成像技術、圖像預處理技術以及缺陷提取與識別技術的應用開展研究，初步實現了鋁合金激光焊接缺陷的自動提取與識別。
　　首先，在合理選擇

2、硬件系統配置的基礎上，設計并搭建了面向鋁合金T型接頭激光焊接件的X射線實時成像系統。通過搭建的成像系統，對鋁合金T型接頭激光焊件的X射線實時成像檢測技術進行了系統的研究，并得到了最佳的成像工藝參數：管電壓60kV，管電流0.3mA，焦距350mm，放大倍數2.4。
　　其次，針對X射線原始圖像的特點，通過圖像灰度轉換、圖像降噪以及圖像模糊增強的預處理功能對焊件X射線圖像進行質量改善處理。其中，通過對單一降噪方法的結合使用，提高了對

3、混合噪聲的去除效果。之后，對傳統模糊增強算法的改進應用增強了圖像的對比度，為后續(xù)焊縫提取與缺陷分割提供了質量良好的X射線圖像。
　　再次，通過進一步對X射線圖像列灰度曲線的分析，采用曲線擬合和灰度差分判定的方法完成了對復雜背景條件下焊縫區(qū)域的提取。同時，通過自適應形態(tài)學濾波算法模擬出焊縫背景圖像，再經差影檢測和迭代閾值分割算法的處理，實現了焊縫中缺陷的分割。之后，利用輪廓提取與種子填充算法完成了對缺陷的提取。
　　最后，在缺

4、陷區(qū)域標記的基礎上，完成了各類特征參數的提取與計算。根據缺陷的特征參數及其他X射線圖像影像特征，設計并開發(fā)了基于正向模糊推理的缺陷識別與分類專家系統。其中，專家系統知識庫中的經驗知識以規(guī)則的形式存在，用戶可對規(guī)則進行修改、添加與刪除等操作。同時，根據相關標準實現了鋁合金激光焊件圓形缺陷的評定。
　　本文針對鋁合金T接頭激光焊件的特點，通過X射線實時成像實驗和計算機編程圖像處理仿真實驗，完成了對鋁合金激光焊件的X射線實時成像、X射線