【摘 要】
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超声红外热成像无损检测具有检测范围大、适用材料范围广等优势,被广泛应用于金属材料、复合材料的检测中,但是对经验要求高,人工检测存在误检漏检、成本高的问题,现有方法难以自动检测缺陷。此外,人员难以进入或危险的环境中,远程检测有利于降低危险发生的可能性。因此,有必要以远程数据传输的方式查看检测结果。嵌入式设备具有专用性强、高实时性的优点。在现场,使用嵌入式设备对被测件进行监测,能够对现场情况进行及时反
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超声红外热成像无损检测具有检测范围大、适用材料范围广等优势,被广泛应用于金属材料、复合材料的检测中,但是对经验要求高,人工检测存在误检漏检、成本高的问题,现有方法难以自动检测缺陷。此外,人员难以进入或危险的环境中,远程检测有利于降低危险发生的可能性。因此,有必要以远程数据传输的方式查看检测结果。嵌入式设备具有专用性强、高实时性的优点。在现场,使用嵌入式设备对被测件进行监测,能够对现场情况进行及时反馈。然而,现有方法的计算量较大,不适合在嵌入式系统中运行,并且智能化程度低,不便于数据的传输与分析,从而对工艺的改进提供参考。基于以上情况,本文设计了一种嵌入式超声红外图像缺陷检测系统,对超声激励的被测件的红外热图像进行识别,进而判断是否存在缺陷并实现定位,通过以太网的方式进行远程数据传输,工作人员可通过浏览器观察到被测件的热图像及检测结果。本文的主要工作如下:1.为实现缺陷的检测,本文提出了子图像标准差法,分析了RGB分量随温度的变化情况,并对随温度变化最剧烈的G分量图像进行分割为3×3共计9个子图像;利用标准差能够反映数据的波动性的特点,对子图像多次计算标准差,采用OTSU算法的思想确定的阈值以检测是否存在缺陷。2.为提升图像的质量,保证缺陷定位的准确性,分析了不同的对比度增强算法和滤波算法,选定CLAHE算法和巴特沃斯带通滤波器对存在缺陷的图像进行处理;缺陷定位功能的实现利用了形态学方法,通过比较连通域的像素点数量确定了缺陷所在区域并计算缺陷的中心,实现了缺陷检测与定位。3.在嵌入式开发板上搭建了嵌入式Linux系统作为远程数据传输系统的运行平台。在PC机的虚拟机上配置与编译了嵌入式Linux内核,对内核进行了裁剪,在嵌入式硬件设备上搭建和移植了嵌入式Linux系统,作为远程数据传输和图像处理功能实现的操作系统。对加载引导程序(Boot Loader)和文件系统进行了移植。远程数据传输系统B/S架构,在嵌入式系统上搭建了boa服务器,,在嵌入式系统中进行编程实现图像检测程序,利用通用网关接口(CGI)以调用嵌入式系统中的图像处理程序。4.搭建了超声红外热成像无损检测系统实验平台,并设计和进行了相关的实验。实验结果表明,使用本文提出的缺陷检测与定位方法能够实现对红外热图像的缺陷检测与定位功能,在24次实验中,23次检测准确。嵌入式远程数据传输系统运行稳定,本文算法能够在嵌入式系统上实现检测与定位功能,数据和图像传送准确,用户能够在显示终端的浏览器查看检测结果,显著提高了智能化程度。
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