【摘要】：近年來(lái)隨著國(guó)家在航空領(lǐng)域的快速發(fā)展和航空工業(yè)對(duì)航空部件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)軟件系統(tǒng)平臺(tái)得到了迅速發(fā)展,超聲三維可視化技術(shù)也逐漸由之前單一的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用向工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用延伸。在工業(yè)領(lǐng)域中,航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片超聲無(wú)損檢測(cè)的研究始終圍繞著提高檢測(cè)效率和可靠性進(jìn)行。本文以開(kāi)發(fā)超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)軟件系統(tǒng)為目標(biāo),通過(guò)研究反求測(cè)量過(guò)程中的拾取關(guān)鍵技術(shù)和缺陷區(qū)域的邊界特征點(diǎn)的自動(dòng)化提取技術(shù)以提高葉片檢測(cè)效率和可靠性。主要內(nèi)容如下:(1)針對(duì)目前超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)拓展性差、通用程度低,開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的現(xiàn)狀,通過(guò)分析超聲C掃檢測(cè)的檢測(cè)原理并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需求,提出了一種UML和組件技術(shù)相結(jié)合,用于快速開(kāi)發(fā)超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的普適化建模方法。構(gòu)建了超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)模型,包括系統(tǒng)的架構(gòu)、需求、用例、靜態(tài)類、活動(dòng)、時(shí)序和組件部署模型,最后在C#.NET平臺(tái)下開(kāi)發(fā)了軟件系統(tǒng)原型,利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該建模方法的有效性。(2)為了快速獲得三維點(diǎn)云模型指定點(diǎn),便于人員在反求測(cè)量過(guò)程中對(duì)三維模型的目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行手動(dòng)選取,研究了點(diǎn)云模型的拾取方法。分析了OpenGL內(nèi)置的拾取機(jī)制,針對(duì)這一拾取機(jī)制應(yīng)用到超聲三維可視化系統(tǒng)中的不足,在項(xiàng)目軟件中采用了一種基于射線的拾取方法。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)幾何原理,利用C#.NET調(diào)用OpenGL底層圖形庫(kù)的開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了射線與三角網(wǎng)格的求交算法,完成了算法的移植,該算法有效處理了點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)三角網(wǎng)格化后的三角面片與射線的求交過(guò)程,從而為超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)提供了完整、有效的拾取方案。(3)為了準(zhǔn)確、自動(dòng)的提取葉片超聲C掃點(diǎn)云模型的特征邊界點(diǎn),研究了均值漂移聚類算法的算法原理,以點(diǎn)云的空間位置作為聚類特征空間,實(shí)現(xiàn)了葉片點(diǎn)云模型的邊界特征點(diǎn)提取。并結(jié)合超聲C掃數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型和特點(diǎn),提出了一種基于空間位置和超聲強(qiáng)度值的多尺度均值漂移算法,實(shí)現(xiàn)了故障葉片缺陷區(qū)域的邊界特征點(diǎn)自動(dòng)提取。
【圖文】：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片超聲 C 掃三維可視化無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究為了優(yōu)化基于區(qū)域的提取算法擬合得到的最優(yōu)增長(zhǎng)平面，引入了 RANSAC 聚類算法對(duì)增長(zhǎng)平面的平面參數(shù)進(jìn)行二次修正，解決了基于區(qū)域的特征提取算法由于增長(zhǎng)平面選擇不當(dāng)易造成的過(guò)分割問(wèn)題。1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容通過(guò)研究超聲可視化原理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)顯示技術(shù)和超聲無(wú)損檢測(cè)理論，開(kāi)發(fā)超聲三維可視化無(wú)損檢測(cè)軟件系統(tǒng)，為本課題研制的硬件系統(tǒng)提供三維可視化檢測(cè)技術(shù)支持和上位機(jī)軟件，本課題的技術(shù)主線如圖 1.1 所示。

碩士學(xué)位論文映了工件上某點(diǎn)的空間深度信息：()()(,)01f z utt tt映了超聲探頭在工件表面單方向移動(dòng)時(shí)，工件的縱向(,)(,)(,)(,)0101f xz uxtt ttx xx映了超聲探頭在工件表面按規(guī)劃好的平面軌跡移動(dòng)時(shí)聲探頭收發(fā)聲波得到的工件某一深度的水平截面信息(,,)(,,)(,)(,)(0101f xyz uxytt ttx xxy
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;V263

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本文編號(hào)：2664191