基于线型激光的钢板表面缺陷三维检测技术

提出将线型激光束垂直投射到钢板表面,通过面阵CCD摄像机采集激光线在钢板表面的图像来计算表面缺陷深度的三维检测方法.利用中点法对激光图像进行细化,并根据稳定点判别依据提取激光线形.采用分区标定方法对摄像机进行标定,由空间还原思想恢复激光线形的空间坐标.根据扫描投影的方法选择理想表面方向作为缺陷深度计算的基准,实现对缺陷深度信息的定量计算.通过对缺陷样品验证的结果表明,采用该方法得到的计算值与实际值非常接近.     

基于冗余数据分离的重建图像增强算法

分离出无线电层析成像方法中对称链路中的冗余信息后转换为噪声信息,通过降低重建图像中的噪声来实现图像增强。分析RSSI变化量与阴影衰落的线性模型后,利用对称信息对系统矩阵降低维度,将投影矩阵分解为A组正链路和B组逆链路冗余投影值两部分。由于两组投影值双向差的线性反投影析出了噪声信息Nab和Nba,所以用A组和B组数据的线性组合能抑制原重建图像的噪声达到增强图像的目的。选用JN5139芯片构成Zigbee无线传感网节点,采用16个节点围成23.04 m2正方形实验环境,分别采集了1人和2人站在区域内的测量数据。实验数据成像结果表明,A组和B组数据均能完整地重建图像,两组投影值双向差析出的是噪声信息,当选用α=40,β=5时,A组和B组数据的线性组合重建图像能清楚地确定人的站立位置。该算法不仅能通过对系统矩阵降低维度来加快运算速度,而且还能通过A组和B组数据的线性组合来增强重建图像。     

基于医学X射线成像物理模型的模体投影仿真计算

为了逼真模拟X射线CT投影数据，提出一种结合X射线能谱分布函数和组织边界逼近策略的投影仿真算法，该算法将模体内各区域CT值映射为组织密度和各元素质量分数，用XCOM软件计算组织质量衰减系数，确定X射线穿越各区域边界的位置，最后根据X射线能谱参数、组织密度、组织质量衰减系数、相邻边界间的距离计算出经过衰减的X射线能谱分布函数与模体投影数据，该算法比解析模拟算法编程简单，比离散模拟算法存储空间小、计算精度高．对模拟投影进行Feldkamp锥形束三维重建，显示出预期的射束硬化效果．     

超声法检测碳纤维加固混凝土粘贴质量研究

目的研究碳纤维加固混凝土粘贴质量,确定此类结构超声检测方法和适用范围.方法通过超声对粘贴碳纤维的混凝土试件进行检测,通过测量声时、声速和首波幅值等参数,提前设置粘贴缺陷,以粘贴密实部位检测结果作为基准,比较声速和波形的变化,以此作为缺陷评价的依据:当缺陷部位声速明显下降,波形为缺陷波,可判断为粘贴缺陷部位.结果超声检测缺陷部位及圆形、方形缺陷部位的声速比密实部位的声速均小约0.23 km/s;检测碳纤维粘贴缺陷的最小面积2 cm2;检测有钢筋试件声速比无钢筋试件声速约大0.34 km/s;超声检测二层、三层碳纤维缺陷部位声速分别低于二层、三层密实部位声速0.37 km/s、1.40 km/s.结论超声法可有效检测碳纤维加固混凝土缺陷位置、大小等粘贴质量问题;检测结果无边缘效应;确定检测精度的最小面积;混凝土振捣不密实的试件,声速明显下降;碳纤维层数越多,声速下降越明显.     

基于投影权值归一化的立体图像质量评价方法

本文基于深度卷积神经网络和融合图像提出了一种引入投影权值归一化的立体图像质量评价方法.首先基于人眼双目竞争现象,提出对经过Gabor滤波后的左右视点图像进行彩色融合,从而得到单幅融合图像.卷积神经网络的输入即为预处理后的融合图像,通过卷积层自主对图像特征进行提取,采用池化层对特征信息降维,保留显著特征且减小网络计算复杂度;采用Re LU非线性激活函数缓解梯度消失,有效缓解了网络过拟合问题;网络引入数据批量归一化来规范各层输入数据的分布,引入投影权值归一化来保证权值参数的量级相同,有效地提升了算法的性能.本文在公开的立体图像库LIVE-Ⅰ和LIVE-Ⅱ上进行了实验.实验结果表明,本文方法在对称失真与非对称失真的立体图像质量评价上均具有较好的性能.     

超声波检测混凝土不密实区和空洞

混凝土结构内部若存在不密实区或空洞等缺陷,必然会严重影响结构的承载能力和耐久性。结合工程实例,阐述了采用超声波检测混凝土不密实区和空洞的原理、方法,并详细介绍了检测数据处理过程,结果表明用超声波检测混凝土不密实区和空洞效果较理想。     

混凝土外观质量半定量评价系统研究

运用计算机图像纹理分析的原理,对混凝土外观质量采取半定量的评价方法,以Delphi 7.0自行开发设计了混凝土外观质量测评系统.该系统通过获取规范的混凝土外观图像,可以自动将图像信息转换为数据信息,并提供二值化与平均灰度偏差2种方法进行测评,将混凝土外观质量的表面缺陷数据化、系统化并客观地呈现出来.该系统界面友好,操作简单,能准确应用于实际工程的混凝土外观质量的监督与控制.     

钢轨表面图像冗余信息的模糊匹配算法

为了解决高速铁路轨道表面缺陷机器视觉检测系统中采集图像的冗余问题,本文提出一种钢轨表面图像冗余信息的模糊匹配算法.该种算法首先采用竖直投影法提取钢轨表面区域;之后对钢轨表面区域进行预处理并二值化,得到缺陷的位置信息;然后通过感知哈希算法,得到钢轨表面缺陷的形态信息;最后计算缺陷的位置误差和形态相似度,基于模糊匹配算法,得到匹配结果.通过实验验证,该算法能有效识别系统图像中的冗余部分,准确率达到97.5%.     

胶结面缺陷对堆石混凝土抗压强度影响

堆石混凝土(rock-filled concrete, RFC)独特的施工技术导致其缺陷与传统混凝土不一样。通过物理试验与真实破坏过程分析(realistic failure process analysis, RFPA)数值模拟探讨了堆石混凝土中堆石与自密实混凝土(self-compacting concrete, SCC)胶结面缺陷及自密实缺陷对其抗压性能的影响。结果表明：随着缺陷数量的增加,堆石混凝土的无侧限抗压强度下降。同等缺陷数量下,胶结面缺陷试件的抗压强度低于自密实缺陷试件。同时,声发射分析显示,胶结面缺陷试件破坏所需能量更低,表明胶结面缺陷对材料力学性能有更为显著的负面影响。这些发现为理解和改善堆石混凝土结构设计与耐久性提供了重要参考。     

基于投影的CT图像金属伪影非线性权重校正

为抑制计算机层析造影(CT)系统重建图像中出现的金属伪影,提高图像的质量,采用一种基于金属投影非线性权重衰减的方法进行校正。对原始的投影直接重建,在得到的图像中利用阈值分离出金属区域,并重新对该金属区域进行投影,便得到原始的投影中金属投影的区间。只对该金属投影进行合适的非线性衰减。再用传统的滤波反投影方法重建图像。数值模拟表明,该方法不但能基本消除由射线硬化和射线剧烈衰减而引起的金属伪影,而且能保留金属信息,同时能增强金属区域不同部分之间的对比度,使得重建图像的质量得到很大的提高。该算法计算复杂度较小,实现简单,具有较高的实用价值。