本文選題：焊接缺陷 + 磁光成像　； 參考：《廣東工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：焊接技術(shù)是工業(yè)制造的基礎(chǔ)。在焊接過(guò)程中,由于受焊接現(xiàn)場(chǎng)各種干擾因素的影響,如激光功率、焊接速度、離焦量、氬氣流量、高溫高壓以及工件表面狀況等,焊接過(guò)程會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),進(jìn)而產(chǎn)生焊接缺陷,直接影響焊接質(zhì)量。為保證連接材料的安全可靠且不影響被檢測(cè)對(duì)象的試驗(yàn)性能,需采用相應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)通過(guò)不損傷被檢查材料的方式,對(duì)焊接材料的狀態(tài)進(jìn)行無(wú)損的檢測(cè),及時(shí)檢測(cè)缺陷,杜絕潛在的危害。但常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法存在著一定的限制和不足,因此,探索一種基于磁光檢測(cè)的新方法,用于焊接缺陷的無(wú)損檢測(cè)。論文采用磁光成像無(wú)損檢測(cè)焊接工件缺陷方法,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)原理,法拉第磁致旋光效應(yīng),布儒斯特定律以及計(jì)算機(jī)機(jī)器視覺(jué),研究偏振光發(fā)生光源,偏振光光路設(shè)計(jì)和磁光激勵(lì)方式的控制參數(shù)。利用勵(lì)磁場(chǎng)磁化焊接工件,采用檢偏器檢測(cè)因磁場(chǎng)分量在焊接缺陷位置發(fā)生變化產(chǎn)生的偏振光旋轉(zhuǎn)變化,得到明暗變化的磁光圖像。在實(shí)際焊接缺陷檢測(cè)過(guò)程中,由于受到磁場(chǎng)強(qiáng)度變化和各種其他噪聲的影響,采集到的磁光圖像仍然會(huì)存在退化問(wèn)題,清晰度較差,識(shí)別度降低,難于對(duì)焊接工件缺陷磁光圖像進(jìn)行透徹的分析。因此根據(jù)磁光感應(yīng)成像的檢測(cè)環(huán)境特點(diǎn),以工件焊接缺陷為檢測(cè)對(duì)象,研究焊接缺陷磁光圖像的恢復(fù)算法。試驗(yàn)通過(guò)分析焊接工件缺陷磁光圖像的特征,利用模糊集合論原理,采用改進(jìn)的連續(xù)模糊增強(qiáng)算法提高區(qū)分度,以高強(qiáng)鋼為檢測(cè)對(duì)象,研究其表面裂紋磁光成像不均、裂紋和熔融區(qū)區(qū)分度低的不足。利用自適應(yīng)快速邊緣檢測(cè)算法提取焊接裂紋圖像的紋理特征。提取裂紋磁光圖像邊緣特征,提高焊接裂紋檢測(cè)跟蹤過(guò)程的準(zhǔn)確性。論文采用圖像處理算法對(duì)焊縫磁光圖像進(jìn)行特征識(shí)別并估計(jì)最優(yōu)尺度,根據(jù)分類算法對(duì)提取的焊接缺陷特征進(jìn)行分析和訓(xùn)練,構(gòu)建焊接缺陷特征量并對(duì)焊接材料表面缺陷磁光圖像進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。試驗(yàn)結(jié)果表明,運(yùn)用磁光成像方法可以獲取焊接材料焊接缺陷特征,并通過(guò)圖像分形維數(shù)分析可識(shí)別焊縫缺陷的位置、形狀和類別,同時(shí)探索了通過(guò)主成分分析方法提取焊接缺陷特征以及利用支持向量機(jī)進(jìn)行焊接材料的缺陷磁光成像識(shí)別對(duì)提高分類精確度的有效性。
[Abstract]:Welding technology is the foundation of industrial manufacture. In the welding process, because of the influence of various interference factors, such as laser power, welding speed, defocusing amount, argon flow rate, high temperature and high pressure, and the surface condition of the workpiece, the welding process will appear unstable state. Then the welding defects are produced, which directly affect the welding quality. In order to ensure the safety and reliability of the connection material and not affect the test performance of the tested object, it is necessary to adopt the corresponding nondestructive testing technology to detect the defects of the welding material without damaging the inspected material. Put an end to potential hazards. However, there are some limitations and shortcomings in conventional nondestructive testing methods. Therefore, a new method based on magneto-optic testing is explored for nondestructive testing of welding defects. In this paper, using magneto-optic imaging nondestructive testing method of welding workpiece defect, combining Faraday electromagnetic induction principle, Faraday magnetically induced optical rotation effect, Brewster's law and computer machine vision, the polarized light source is studied. Design of polarized light path and control parameters of magneto-optic excitation mode. The polarization detector is used to detect the rotation change of polarized light caused by the change of magnetic field component in the position of welding defect by magnetized welding workpiece in excitation field, and the magneto-optical image of light and dark change is obtained. In the actual welding defect detection process, due to the change of magnetic field intensity and various other noises, the acquired magneto-optic image will still have the problem of degradation, the sharpness is poor, and the recognition degree is reduced. It is difficult to make a thorough analysis of the magneto-optic image of welded workpiece defects. Therefore, according to the characteristics of the detection environment of magneto-optic induction imaging, the restoration algorithm of magneto-optical image of welding defects is studied. By analyzing the characteristics of magneto-optic image of welding workpiece defects, using the principle of fuzzy set theory, using the improved continuous fuzzy enhancement algorithm to improve the discrimination, and taking high-strength steel as the detection object, the uneven magneto-optic imaging of the surface crack is studied. The deficiency of low differentiation between crack and melting zone. An adaptive fast edge detection algorithm is used to extract the texture features of welding crack images. The edge feature of crack magneto-optic image is extracted to improve the accuracy of welding crack detection and tracking process. In this paper, the image processing algorithm is used to identify and estimate the optimal scale of the weld magneto-optic image, and the extracted welding defect features are analyzed and trained according to the classification algorithm. The characteristic quantity of welding defect is constructed and the magneto-optic image of welding material surface defect is identified automatically. The experimental results show that the welding defect characteristics can be obtained by using magneto-optic imaging method, and the position, shape and category of weld defects can be identified by analyzing the fractal dimension of the image. At the same time, the effectiveness of extracting welding defect characteristics by principal component analysis (PCA) and using support vector machine (SVM) to identify defects in welding materials by magneto-optic imaging (MRI) is explored to improve the classification accuracy.
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG441.7

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