【摘 要】
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复合材料被广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车工业等领域。由于材料制备工艺的局限性,复合材料制备过程中会产生分层、脱粘、夹杂等缺陷,影响材料的性能及生产安全。激光超声作为一种新兴的检测技术,具有非接触、高精度和能够实现复杂型面检测的特点,可以完成复合材料的性能分析及缺陷检测。本文利用激光超声检测层压复合材料,针对激光超声信号噪声大、难以提取特征以及成像结果不易分割的问题进行了特征提取及成像方法研究。
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复合材料被广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车工业等领域。由于材料制备工艺的局限性,复合材料制备过程中会产生分层、脱粘、夹杂等缺陷,影响材料的性能及生产安全。激光超声作为一种新兴的检测技术,具有非接触、高精度和能够实现复杂型面检测的特点,可以完成复合材料的性能分析及缺陷检测。本文利用激光超声检测层压复合材料,针对激光超声信号噪声大、难以提取特征以及成像结果不易分割的问题进行了特征提取及成像方法研究。本文分析了层压复合材料的激光超声检测方法,采用透射法采集了复合材料粘接板的超声C-Scan信号,并对超声信号进行了时频分析及成像分析;对比分析了dbN、symN和coifN小波族在不同分解层数和不同阈值处理函数下的特征提取效果,采用db2小波对回波信号进行分解、软阈值处理和重构,提高了激光超声信号的信噪比,有效地提取了反映分层缺陷信息的超声特征信号;针对图像像素点的峰值和谷值造成的缺陷难以分割的问题,采用4邻域均值处理方法进行了图像的预处理;研究了基于直方图法、大津法和邻域灰度概率之和加权的最大类间方差法的图像分割技术。通过对缺陷大小的定量分析确定了采用28邻域灰度概率之和加权的最大类间方差法进行缺陷图像的分割,准确率高达96.1%。
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