基于電磁層析成像的金屬缺陷檢測方法.pdf

1、隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，金屬需求量不斷增大，對于金屬缺陷檢測技術(shù)的需求也在往高速、可視化方向轉(zhuǎn)變。金屬缺陷的可視化檢測不僅可以提高檢測的速度和精度，而且降低了對檢測人員的要求。電磁層析成像(Electromagnetic Tomography，EMT)技術(shù)是近幾十年才出現(xiàn)的可視化電磁無損檢測技術(shù)，該技術(shù)具有無輻射、非侵入、響應(yīng)快、傳感器位置靈活、結(jié)構(gòu)簡單以及成本低廉等優(yōu)點，十分適合于金屬缺陷的可視化檢測。本文利用電磁層析成像技術(shù)，設(shè)計了一套

2、用于金屬缺陷檢測的EMT系統(tǒng)，利用稀疏成像算法，實現(xiàn)了對金屬缺陷的可視化檢測。本論文主要完成了以下工作:
　　1.為了實現(xiàn)對于金屬缺陷的可視化，本文設(shè)計了一種新型的平面?zhèn)鞲衅鳌Ｔ搨鞲衅饔?個線圈構(gòu)成，增加了數(shù)據(jù)的獲取量;線圈之間相互平行，增強線圈之間互感。
　　2.由于缺陷在待測物中呈稀疏分布，傳統(tǒng)的圖像重建算法平滑現(xiàn)象嚴重，影響成像質(zhì)量。本文提出了一種基于稀疏成像算法的EMT圖像重建算法。該算法將L1正則化方法應(yīng)用于EMT

3、逆問題求解，把EMT的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為線性不等式的凸二次問題，并通過牛頓法求解該問題。仿真和實驗結(jié)果表明，EMT系統(tǒng)可以通過L1正則化算法獲得高質(zhì)量的重建圖像。與傳統(tǒng)的圖像重建方法相比，L1正則化算法可更好的表現(xiàn)重建圖像中缺陷的邊緣信息，提高了重建圖像的質(zhì)量。
　　3.目前大多數(shù)EMT系統(tǒng)都是采用采集卡進行數(shù)據(jù)的采集，價格相對昂貴且不能滿足多個線圈同時測量采集數(shù)據(jù)的需求。本文利用FPGA和ARM設(shè)計了用于EMT系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的模塊。F