航空發(fā)動機葉片點云數(shù)據(jù)缺陷檢測方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機是航空飛機的動力來源，相當(dāng)于飛機的心臟，自身對可靠性和安全性有很高的要求。在航空發(fā)動機最容易發(fā)生故障的部件中，航空發(fā)動機的渦輪葉片是其中之一。所以，在發(fā)動機的檢測與維護中，對航空發(fā)動機渦輪葉片的檢測是重要的一個環(huán)節(jié)。對于航空發(fā)動機葉片的自動化快速無損檢測，特別是對葉片中細(xì)微缺陷的初期檢查以及產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的檢測，可以迅速發(fā)現(xiàn)這些缺陷以此預(yù)防由這些缺陷而引發(fā)的故障的出現(xiàn)，從而提升航空發(fā)動機的安全性，對于保障人民生命財產(chǎn)安全及提高

2、軍事戰(zhàn)斗力有著重大的意義。現(xiàn)有的航空發(fā)動機葉片檢測方法中，超聲無損檢測因其高靈敏度、良好的指向性和高穿透性等特性，在航空發(fā)動機葉片的檢測中得到廣泛應(yīng)用。為了實現(xiàn)對航空發(fā)動機葉片缺陷的自動化檢測，從而減少對檢測工作人員經(jīng)驗的依賴，進一步提高葉片檢測的效率，超聲自動化檢測系統(tǒng)的研究就顯得尤為重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對航空發(fā)動機葉片超聲檢測所得到的點云數(shù)據(jù)，缺陷點和非缺陷點難以直觀區(qū)分的問題，提出了航空發(fā)動機葉片截面點云灰度

3、圖像生成方法。首先，對航空發(fā)動機葉片截面點云數(shù)據(jù)進行最小二乘平面擬合，得到擬合平面方程及平面法向量；接著根據(jù)所得到的的平面法向量，對航空發(fā)動機葉片截面點云數(shù)據(jù)進行坐標(biāo)變換，使截面點云數(shù)據(jù)在平面上的投影不發(fā)生過度累積；最后，由變換后的點云數(shù)據(jù)，在平面 XOY上進行投影和網(wǎng)格劃分，得到網(wǎng)格特征值，從而建立航空發(fā)動機葉片截面的點云數(shù)據(jù)灰度圖像。⑵針對航空發(fā)動機葉片截面點云數(shù)據(jù)灰度圖像中，缺陷區(qū)域像素提取困難的問題，提出了航空發(fā)動機葉片截面灰度

4、圖像缺陷提取方法。首先，運用現(xiàn)有灰度圖像常用的處理方法對葉片截面灰度圖像進行處理，發(fā)現(xiàn)其中不足；然后，基于最大間類方差閾值分割法，對截面灰度圖像進行分割，將圖像中灰度級較低的點剔除。最后，由數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的相關(guān)理論對分割后的圖像進行處理，得到葉片截面點云灰度圖像中的缺陷區(qū)域像素。⑶針對葉片點云數(shù)據(jù)缺陷定位，缺陷大小及厚度確定困難的問題，提出了葉片截面點云數(shù)據(jù)缺陷檢測方法。首先，根據(jù)得到的葉片截面灰度圖像中的缺陷像素，得到在該缺陷像素中的缺陷