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基于多等值面的工业CT三维显示与测量
结合大型工业CT中对缺陷检测、参数测量、空间密度分布检测等工程应用要求,研究了应用于工业CT缺陷检测的表面绘制可视化检查技术.基于Marching Cube算法构造等值面的原理,分析了分析工业CT检测对象特点和先验知识,设计了工业CT工件模型化区域多等值面可视化检查的方法,在OpenGL面绘制中实现了基于深度缓存的交互式标定测量的原理和算法,为工业CT体数据的三维可视化检查提供有力的手段.
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基于ICT断层扫描图像的逆向工程功能设计
本文开发设计了一套基于ICT断层切描图像的逆向工程软件平台.运用图像图形处理中的边缘检测、阈值分割、边界细化、矢量化及格式转换等算法与技术,实现工件由三维断层ICT数据到快速成型机STL接口及CAD图纸再编辑的功能.所设计的软件功能齐全,层次清晰,具有较高实用性.
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基于工业CT断层图像的三维可视化
工业CT图像三维可视化能够对工业构件提供真实、直观的反映.体绘制技术可以显示工业CT三维数据的整体特征和内部细节信息.根据光线投射算法的特点,采用对原始数据场进行大熵原则的预处理的方法,加快了绘制速度,在一定程度上改进了光线投射算法,取得了较好的显示效果.
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不锈钢粉末注射坯缺陷在工业断层扫描图像中的特征分析
利用工业断层扫描技术对不锈钢粉末注射坯进行了检测.针对注射样中孔隙较小,不易在CT扫描图片上发现的问题,在Matlab软件上开发出一套图像计算方法,完成了对注射样扫描图像中孔隙缺陷的提取.然后对缺陷出现切面的二维重建图像进行了图像处理,得到了孔隙在这些切面上的二维形貌.后利用三维重建技术将缺陷区域的二值图像进行重建,得到了孔隙的空间形貌.结合孔隙在注射坯中出现的位置及其三维形貌对注射工艺提出了相应的修正.
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基于CT图像局部控制核的叶片内腔多余物检测
涡轮叶片的内腔多采用陶瓷型芯铸造而成,在其内部的空气通道上如果残留有型芯材料多余物,将会影响叶片的冷却效果.为了对叶片进行检测,提出了一种基于工业CT( computed tomography,以下简称CT)图像局部控制核的多余物检测方法.该方法采用标准叶片和待测叶片的CT图像,首先分别计算两幅图像的局部控制核,然后通过计算对应控制核的相似性来判断待测叶片中是否存在多余物.实验结果表明,该方法能够克服标准CT图像和待测CT图像存在配准误差的影响,能够有效检测出涡轮叶片内腔多余物,并且对噪声不敏感,具有良好的鲁棒性.
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金属伪影校正在工业CT中的应用研究
金属伪影是由于扫描物体的组成成分存在较大密度差异在CT图像中引起的发散型条状伪影或暗条纹带状伪影,严重破坏CT图像中扫描物体的真实结构.本文描述了一种基于三维线性插值的金属伪影校正算法,包含分割、正投影、插值、二次重建、图像融合等多个步骤.同时,结合工业CT数据量普遍比较大的特点,本文提出了相应的改进措施,包括降维、体积对面的正投影方式.以无人机激光扫描仪的工业CT数据为测试对象,采用该算法对金属伪影进行校正,实验结果表明该算法能够对金属伪影起到抑制作用,并能够在一定程度上恢复高密度成分周边的真实结构.
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适于大型装备缺陷检测的工业CT辐射成像技术
本文主要围绕大型装备缺陷检测的工业CT辐射成像系统,阐述了针对大尺度工件进行高精度辐射成像的工业CT系统设计新思路,同时介绍了清华大学在高剂量率小焦点高能加速器辐射源、整体数字化高性能辐射探测器和高精度图像重建算法等大型工业CT的关键技术新进展,并通过实例展示大型工业CT在大型装备缺陷无损检测的应用情况.
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铁路关键部件快速DR/CT系统
本文介绍了用于铁路机车摇枕、侧架和铁路辙叉等关键部件的内部缺陷无损检测的快速DR/CT系统,论述系统组成和工作原理,阐述了实现了快速DR/CT系统关键技术,实现了对铁路关键部件内部缺陷的快速检测和定量分析,以及内部缺陷自动识别和三维可视化.快速DR/CT系统可对铁路机车关键部件进行快速高精度缺陷无损检测,成为摇枕、侧架、辙叉等关键部件在生产制造和定期检修环节进行缺陷检测、分析的有效手段,对于提高了铁路关键部件产品的可靠性,满足该行业的产品质量保证需求具有重要的意义.
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显微动态与功能CT-未来的21世纪CT
病理宏观肉眼诊断的空间分辨率为毫米数量级，而微观病理显微诊断的空间分辩为微米数量级。目前医学CT影像的空间分辨率已达到0.35mm已能满足宏观病理学诊断的要求。如果医学CT的空间分辩率再提高到微米水平，即可清晰显示细胞和组织的微细结构，从而满足现代医学临床病理诊断金标准的要求。目前工业CT(ICT)的空间分辨率已达到5－10微米，从而为提高医学CT的空间分辨率提供技术依据。本文给出用工业微焦点CT机首次对生物组织进行显微成像的结果。认为，应用微焦点X线源，以及采用钨酸镉集成电路CCD检测技术，进一步缩小检测器元件探头的尺寸和增加检测器探头的数目，可以提高医学CT的空间分辨率；应用电子束快速扫描技术，可以提高医学CT的时间分辨率，达到动态的水平：应用双能X线束扫描技术，可以进一步提高密度分辩率。如果未来医学CT的空间分辨率达到微米级(显微CT)，时间分辨率达到毫秒级(动态CT)，密度分辨率能观察到神经细胞有兴奋时胞内钙离子浓度的瞬态上升1000倍，即成为显微动态和功能CT，就可以观测人脑神经元在不同功能状态下的动态兴奋和时空编码过程，对进一步研究人脑的学习记忆和思维认知过程有重要意义。
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基于工业CT力学实验平台的建立及应用
将工业CT与数字体图像相关法相结合测量物体内部三维变形及应变已发展成为一种新的实验力学方法.本文介绍基于工业CT,自行研制的加载装置和数字体图像相关法(DVC)建立起的力学实验平台,该平台包括基本原理模块、数字虚拟实验模块、原位加载扫描实验模块、变形计算模块和结果输出模块,可以实现单轴压缩、三点弯曲、四点弯曲、点加载及拉伸实验试件内部三维变形场的测量.针对岩石材料与复合材料介绍该平台的应用.
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不同线对卡测试CT空间分辨率差异探讨
空间分辨率是描述工业CT系统性能的重要指标,目前测试方法有线对卡法和圆盘法,而线对卡没有统一的制作标准,常用的有条卡、圆孔形和方孔形等.本文通过理论分析和实验确定这些不同线对卡测试CT空间分辨率的结果差异及产生原因.
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基于GEM的高能X-CT探测的MCNP模拟
使用蒙特卡罗方法中的MCNP程序,对不同能量不同材料的探测器的光电转换效率进行模拟研究.研究结果表明选用不同密度的薄金属片作为光电转换体,X光子的转换效率有明显变化,具有可观的应用开发前景.
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工业CT中机械径跳投影数据仿真
在工业X射线CT检测系统中,当对某一物体进行检测的时候,系统中的载物台机架会进行不断的旋转,在旋转过程中,机架将会伴随有机械径跳,径跳会影响到探测器接收到的光子数,后对投影数据有一定的影响,进而影响重建出的物体图像.本文主要分析了载物台机架发生机械径跳的原因,以及径跳埘探测器接收X射线光子的影响;在对以上原因进行分析的基础上,提出了在考虑CT机架径跳时的CT投影公式,并对这一投影进行仿真.
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一种工业CT图像的分割算法
由于工业CT图像结构复杂,存在各种伪影,并且灰度分布旱现区域性质等特点,难以准确找卅分割阈值,为此提出了一种适用于工业CT图像的分割算法.首先利用大类间方差法和图像处理方法处理了外层伪影,然后利用聚类迭代的方法处理中心空气,得到感兴趣的区域.实验结果表明,此算法能够对具有先验知识的工业断层图像准确地提取感兴趣的区域.
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含能材料损伤裂纹的工业CT图像分析
高聚物粘结炸药(PBX)可看作由炸药晶体及各种添加剂构成的多组份复合材料,为研究温度冲击时裂纹在炸药内部结构中扩展的过程,采用微焦点X射线CT扫描技术获得不同温度冲击条件下,炸药破裂过程中的一系列CT图像.本文根据CT差值图像,由是否出现线状影像判断裂纹的存在,通过变换CT差值图像中像素值的阈值范围分析裂纹的分布特点.基于CT物理原理对裂纹区域进行选取和定量化描述,研究了含能材料CT图像中裂纹形态判定和扩展方式的问题,从理论上探讨了含能材料损伤破坏的细观机理,为今后进一步利用CT进行材料疲劳寿命等相关分析提供一种新的方法.
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大型工业CT在机车关键部件无损检测中的应用
摇枕、侧架作为列车转向架的重要组成部分,对列车行驶安全起到至关重要的作用,各生产厂家亟须具有高穿透力的检测设备对其进行大批量的检测.本文介绍了应用于铁路机车关键部件无损检测的大型工业CT系统,论述了系统设计和扫描工作流程,并通过实例展示大型工业CT在摇枕、侧架等无损检测的应用情况.实际应用说明大型工业CT系统可对摇枕、侧架等关键部件的内部结构及内部的气孔、砂眼、夹杂物、缩孔、疏松、冷隔、裂纹等铸造缺陷进行快速有效检测,能够很好地满足该行业的需求.
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工业CT在增强硬质聚氨酯泡沫塑料无损检测中的应用
为提高作为结构材料使用时硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的力学性能,在基体材料中添加增强材料形成了增强RPUF(RRPUF),RRPUF内部的材料组成及结构特征影响其力学性能.本文应用微焦点锥束体式工业CT技术,进行了玻璃纤维RRPUF三维结构的工业CT检测,获得了高分辨率的RRPUF三维结构CT图像,并解析了RRPUF内部结构特征,包括玻璃纤维及泡孔的形状、位置、尺寸、体积含量以及分布状况等.研究表明微焦点VCT技术可有效地实现RRPUF内部结构特征的检测及分析,为进一步研究RRPUF的性能提供了重要方法.
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CT在航空深弹结构分析和拆卸中的应用研究
通过对逆向工程研究方法的分析,提出了利用工业cT断层扫描对航空深弹进行结构分析,精确测量其零部件位置、尺寸变化的方法.并据此绘制图纸、制定拆卸方案,从而保证了深弹拆卸和研究的安全性和可靠性.
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基于工业CT的逆向工程中二维轮廓参数化尺寸的获取
获取实物轮廓的特征参数是近些年来基于工业CT的逆向工程领域研究的重点之一,为了达到这一目的,本文改进了ICT图像的轮廓跟踪算法,准确快速地提取出实物的轮廓信息,并与矢量化技术相结合,完成实物任意位置任意方向切片轮廓的几何特征识别,实现了二维轮廓尺寸的参数化,终集成一套专用的算法软件系统.
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基于平板探测器的高能工业CT数据采集系统
本文介绍了一套实用的高能工业CT数据采集系统,它基于商用的平板探测器为数据获取源,针对高能工业CT系统的实现,设计开发了一套CT投影数据采集及预处理系统.该数据采集系统经过试验验证,成功获取了DR图像和CT投影数据,证明了其设计思路和实现方案是完全可行的.
