一、X射线管道爬行器的研制进程及发展方向（论文文献综述）
曹伟光[1]（2017）在《压力容器无损检测设备辅助设备设计及其系统性优化研究 ——以X射线检测为例》文中进行了进一步梳理压力容器被广’泛的应用在机械、石汕、化工等生产和生活领域,是高风险承压类的特种设备之一。一旦发生爆炸或泄露通常会引起破坏性的事故,故对生产制造及使用后压力容器的无损检测特别重要。压力容器无损检测辅助设备的设计研究有重要意义。本研究是基于常规无损检测技术,对压力容器无损检测新技术及方法进行研究。通过对压力容器无损检测的辅助检测设备的设计,使无损检测方法更为便捷。此外,该设计方案遵循一定的人机工程学理念。当前较多的研究介绍了压力容器无损检测技术的新方法,并预测了压力容器无损检测技术未来的发展方向。本课题从压力容器X射线检测流程及工作原理出发,主要对X射线检测设备及原理进行详细介绍,并对暗室及胶片干燥环节进行研究;基于人机工程学的理念,从人、机和环境的方面对压力容器无损检测辅助设备进行系统研究;对X射线专业人员进行调研,并对反馈的结果进行研究分析,并得到X射线检测辅助设备的功能性部件设计的启示;对X射线辅助设备的便携性部件和安全性部件进行设计研究。为了提高无损检测管理的便利性及工作效率,实现无损检测管理优化,得出无损检测辅助设备连贯循环性设计研究方法,本文对暗室及胶片干燥辅助装置进行设计相应研究。最后,通过CATIA对便携式探伤车进行三维建模并做人机工程学设计评价研究,同时利用WORKBENCH对便携式探伤车进行有限元分析,对结果进行进一步优化设计,也对专业人员进行调研反馈评价研究。通过调研结果及分析软件的辅助,得出压力容器无损检测辅助设备的设计及改进方案,提高工作效率并降低事故率。
苏宇婷[2]（2016）在《焊缝X射线直接数字成像畸变图像重建方法研究》文中研究表明在油田地面和储运工程建设中,焊缝无损检测是关键施工工序,焊缝质量是工程建设质量的重要保障,射线检测是检测焊接质量的重要手段。一直以来焊缝现场检测主要采用X射线胶片照相法,但胶片照相法存在着成本高、周期长、效率低、污染严重等问题。X射线直接数字成像检测是一种新型的无损检测方法,具有检测速度快、检测效率高、灵敏度和分辨率高、动态范围宽等优点,是无损检测技术的发展方向。在采用数字成像板进行焊缝的X射线无损检测后,由于点放射源和平面成像板与焊缝的空间几何分布各异,会导致焊缝图像产生几何畸变。本课题研究了基于X射线数字直接成像的储罐和管道焊缝图像失真原理及校正方法,主要研究内容分为以下四点:1.X射线直接数字成像图像采集和处理。研究和分析了储罐焊缝直接数字成像方式,采用单壁单影透照法进行图像信息采集;研究和分析了管道焊缝直接数字成像方式,采用双壁单影透照法进行图像信息采集;研究了X射线胶片数字化成像的技术和方法,并采用DICOM国际标准对直接数字成像和胶片数字化成像进行统一格式存储和描述。2.储罐焊缝X射线单壁单影成像畸变及灰度校正算法的研究。首先研究了储罐焊缝X射线直接数字成像畸变产生的原理,可以看出储罐焊缝直接数字成像仅存在单一轴向的线性畸变,据此提出了一种基于反投影法的单壁单影畸变图像校正算法。根据图像采样中的每个点,用反投影法计算其畸变前在储罐罐壁的位置,实现几何畸变的校正。针对储罐直接数字成像畸变原理,反投影后的灰度校正采用灰度级线性插值法。3.管道焊缝X射线双壁单影成像畸变及灰度校正算法的研究。首先研究了管道焊缝X射线双壁单影直接数字成像畸变产生的原理,即不垂直于管壁的投影透照方式造成二次畸变,提出一种三维Radon变换反演的卷积反投影算法进行几何畸变校正。结果表明该算法在图像的连续点收敛于原图像,对研究图像的局部重建非常有效。最后采用双线性插值法进行了灰度校正。4.校正后图像与胶片成像数字化标准图像效果对比。通过将胶片扫描数字化后制作标准图像,研究校正后图像与标准图像重建后效果对比,提出了一种利用标准图像进行图像度量相似度的方法,即根据校正后的图像与标准图像的特征值组成行向量,由这些行向量计算该特征向量的灰度值。根据这些灰度值进行方差计算,度量出两幅图像的相似度,对校正算法进行评价。结果表明,提出的两种畸变图像重建算法切实有效。
武栋[3]（2015）在《有限角逆向螺旋锥束CT重建算法研究》文中指出计算机断层成像（Computerized Tomography,CT）技术具有无损、精确、三维可视化等优点,自问世便备受医疗、工业、安检等众多领域的青睐。CT图像重建是利用物体在多个方向下的投影数据得到物体内部截面图像的过程。投影数据的获取和重建算法的选择是CT技术的两个关键。在投影数据比较充分的情况下,选取合适的重建算法便可得到高质量的CT图像。然而,在实际的CT问题中经常会遇到投影数据不完备的情形,如扫描过程中射线源的旋转角度范围受限的有限角问题便是其中之一。当前,有限角问题仍然具有重要的研究价值。管道作为一种常见装置被广泛应用于石油化工、海洋工程、冶金等行业,与此同时管道的无损检测对于确保运输和生产安全具有重要的意义。由于受到扫描装置、管道所处环境等条件的限制,有限角问题成为了在役管道CT无损检测实际操作过程中的一个主要问题。在有限角度CT扫描过程中,待重建物体的各个点都只能被有限角度下的射线覆盖,于是无法获取待重建物体完整的投影数据。投影数据的缺失可能会导致获得不理想的重建图像。根据变换后的管道图像是稀疏的以及管道切片间相似的特点,研究了一种基于1-范数和核范数最小化的有限角逆向螺旋锥束CT重建方法。该方法主要包含扫描方式和重建方法两方面的内容。在扫描方式上,研究了一种不同于传统螺旋扫描的有限角逆向螺旋扫描方式。该扫描方式可以根据实际的扫描环境,灵活地调整扫描角度,实现投影数据的获取。在重建方法上,结合了矩阵和优化的相关理论。首先将三维管道图像的不同切片按列排放,得到了代表三维管道图像的矩阵。因为管道各切片在结构上是相似的,所以该矩阵的列空间具有近似低秩性。其次,将上述矩阵分解成一个低秩矩阵和一个稀疏矩阵的叠加,低秩矩阵体现切片之间结构的相似性,稀疏矩阵代表了不同切片的差异性。最后,受医学CT中针对动态成像问题的基于鲁棒主成分分析的四维CT成像模型RPCA-4DCT（robust principal component analysis based four dimensional computed tomography）的启发,将核范数和1-范数分别作为低秩矩阵和稀疏矩阵的度量方式建立重建模型。模拟实验结果表明:研究的投影数据获取方式及重建方法对在役管道CT检测的有限角问题是有效和可行的。在役管道的实际CT无损检测中,当遇到诸如扫描的旋转角度过小等更为苛刻的条件时,若采用传统的重建方法,往往会在重建图像中出现扭曲变形的伪影。对此,为了能够在保持一定的空间分辨率的条件下,消除重建图像的伪影,获取更高质量的重建结果,在上述工作的基础上,将待重建物体的先验图像作为重建过程的一个约束条件,研究了一种基于先验图像约束的Schatten p（0?p?1）-范数最小化的有限角逆向螺旋锥束CT重建方法。扫描方式上,该方法采用了集传统螺旋扫描和有限角逆向螺旋扫描于一体的复合型扫描方式,可以根据实际扫描环境灵活调整扫描角度,实现投影数据的获取,同时该扫描方式也在某种程度上提高了数据获取效率并拓宽了扫描范围。利用螺旋扫描对离线管道或者在役管道中可以实现螺旋扫描的部分进行扫描,获取投影数据,并利用该投影数据重建出一个初步结果,然后从这个结果中选取不含或者含有较少缺陷的切片构成先验图像。一旦完成先验图像的获取,有限角逆向螺旋扫描将被作为一种后续的扫描方式使用。重建方法上,在先验图像的约束下用Schatten p（0?p?1）-范数代替核范数,改进了低秩性的表达方式,以便得到更加精确的解。模拟实验结果显示:该方法在伪影抑制上起到了比较明显的作用,并且保持了空间分辨率。前面两种方法更多的是利用了管道不同切片间结构上的相似性,即管道CT图像的矩阵形式具有低秩性这一特点。而稀疏性是管道的另一个重要特性,该特性作为一种有效的先验信息已经被大量应用到图像重建中。充分挖掘管道自身的稀疏性并合理应用于其重建过程中,对于提高图像质量具有重要意义。相关理论研究表明:p（0?p?1）-范数比1-范数更能表达稀疏数据,同时自适应的紧框架也能根据不同的物体选择最佳的稀疏逼近方式。因此,在有限角逆向螺旋锥束CT扫描方式下,研究了一种基于p（0?p?1）-范数最小化和张量紧框架的有限角逆向螺旋锥束CT重建方法。该方法分为自适应的紧框架构造和基于p（0?p?1）-范数最小化的图像重建两个阶段。自适应的紧框架构造阶段,利用与被重建物体在结构上相似的图像训练出一个紧框架,用于对被重建物体做稀疏变换。图像重建过程则是p（0?p?1）-范数最小化的过程。实验结果显示:与传统的解析重建方法如滤波反投影FDK（Feldkamp–Davis–Kress）算法及迭代重建方法如同时代数重建（simultaneous algebraic reconstruction technique,SART）算法相比,该方法在抑制伪影和保持分辨率方面存在一定的优越性,提高了重建图像的质量。同时,该方法不仅适用于管道这类切片间结构上具有相似性的物体的检测,也可以用于其它普通物体的检测中。
汪永康,刘杰,刘明,杜邵先,鲍元飞[4]（2014）在《石油管道内缺陷无损检测技术的研究现状》文中研究表明对目前输油输气管线内缺陷检测的最新技术及相关研究做了综述;逐一对漏磁探伤、超声波类检测、脉冲涡流检测、光学原理类和射线照相类检测等方法做了较全面的介绍,包括工作原理、优势、使用范围及其局限性;对管道内检测技术的存在问题和发展趋势做了简述。
刘畅游[5]（2014）在《射线探伤在地面产能建设的应用》文中研究说明射线探伤是利用射线能以不同程度来穿透物质,在其过程中,使用照相胶片发生感光作用或让某些化学元素和化合物发生荧光,并具有一定的衰减规律,以此来发现被检物体内部缺陷的一种探伤方法。焊缝射线照相方法的最终结果是焊缝射线底片。缺陷的长度和宽度（或直径）尺寸通过底片测定,而缺陷黑度表示的是缺陷沿板方向（或穿透方向）尺寸。因此,想要计算出缺陷自身高度尺寸,就必须要精确测出缺陷在底片上的黑度。目前,无论是设备安装、工艺管道方面,还是在长输管道方面,焊接接头的连接方式都在油田产能地面工程的建设中被广泛使用。设备的使用效能很大程度上受到工程的施工质量的影响,同时,它也会在一定程度上影响着设备的使用寿命及运行安全。在石油生产的设备当中,绝大多数是承压设备,而其承载的大部分都是易燃、易爆等有腐蚀性甚至有毒性的物质,而且运行条件十分恶劣。因此,焊接质量的控制在油田生产中是至关重要的。检验焊接产品质量的一项重要技术是射线探伤,它广泛应用在航空航天工业、核工业、钢铁工业、机械工业、矿山和石油工业、电子工业、陶瓷工业等行业中焊接产品的无损检验。在产能建设上广泛采用X射线探伤进行焊接质量检测,对焊缝的缺陷检测结果既直观又可靠。本文阐述了利用X射线探伤检测法（RT）对转油站站内工艺管道的焊接质量进行检测,并对其检测结果进行分析研究。
许瑜超[6]（2013）在《基于LEGO平台的管道爬行器系统的设计和实现》文中认为在无损检测领域中,管道爬行器有着能取代人工对管道进行内外表面的无损探伤,进入到人无法到达的地方；亦能帮助人们减少射线探伤时所带来的辐射危害；工作效率与检测精度大大高于人工检测等优点。本论文将着重以搭载超声波C扫描设备为设计前提,基于LEGO NXT2.0平台的管道爬行器系统的设计和实现。该系统在电气自动化先进专业知识的指导下,采用LEGO MINDSTORMS NXT2.0软件编程平台,利用伺服电机、电源、限位以及编码器等电气技术,结合齿轮、丝杆、强磁轮以及三角皮带等机械机构设计,最后与多种超声波检测设备相兼容,从而实现高效率、管道爬行器超声波检测的可视化。实现爬行器对管道超声波检测的自动化是该系统的主要功能,重点是检测效率的提高与检测精度,将无损检测人员从危险的高空作业和有毒有害空间作业中解脱出来。从宏观上来讲,实现了企业人力的优化。整个系统包括：爬行器运行软件、超声波耦合输水机、爬行器机体以及探头扫查装置。通过爬行器的应用,减少了人力的输出,降低了人员高空作业以及有毒有害空间作业的危险,提高了检测的效率,为无损检测领域提供了高效、精确的保障,大大提升了无损检测企业的竞争力。通过现场使用证明,本论文所设计的管道爬行器系统具有高效、精确、稳定性强的优点,满足预期的设计目标和要求。
薛岩,白世武,王世新,王民,郝文东[7]（2012）在《管道环焊缝数字射线检测软件设计》文中研究指明X射线平板探测器数字成像是一项现代射线检测技术。由于X射线探测器的图像质量和包含的信息远远超过普通胶片成像,该技术代表了射线检测技术的发展方向。基于平板探测器的管道环焊缝数字射线成像系统的特点,对降低图像质量因素进行仔细研究,对随机噪声、像元响应不一致等降低图像质量因素进行了有效的抑制,完成了管道环焊缝数字射线检测软件的设计和编程,实现了检测图像的动态拼接和管道环焊缝数字射线检测系统的现场应用。
霍达[8]（2012）在《基于CMOS视频采集卡的管道环焊缝X射线数字检测系统》文中研究表明管道运输,尤其是油气管道运输,对国家的经济发展起到了重要的作用,就像身体不能离开血管一样,国家工业发展也不能离开油气管道。与其他运输方式不同,管道运输受天气等外界因素的干扰较小,可以保证物料风雨无阻的安全运输,但一旦发生安全事故,却往往造成极其重大的经济损失和极其恶劣的伤亡事故。因此管道的安全生产与维护,永远是管道运输的头等大事。管道在其生命的开始到结束经过了不计其数的检测和维护。在管道建设初期,焊缝检测是必不可少的一道工序,我国长期以来对管道焊缝采用X射线胶片照相检测法。在计算机技术高度发展的今天,数字技术已经与X射线无损检测紧密结合起来。数字化检测较之胶片检测具有高效、便捷、环保甚至节约成本的优势。目前国内对数字化油气管道焊缝检测系统的研究并不深入,相关标准也不很成熟。通常都是成套进口高价的外国设备,成本相当可观,因此对X射线数字化实时检测系统的研究有重要意义。针对上述问题,我们研究出了一种针对CMOS图像传感器的高效视频采集卡,并运用于X射线管道环焊缝无损数字检测系统。首先选用合适的CMOS图像传感器和闪烁材料设计出了X光相机面板,完成了X光到可见光再到模拟电信号的转换。再根据传感器特性设计了基于ARM与CPLD的视频采集卡。视频采集卡是一个嵌入式系统,在硬件上,使用了NXP公司生产的基于ARM7核心的LPC2378微处理器和Altera公司的EPM7256AE型CPLD;软件上,使用μC/OS-Ⅱ作为单片机软件的操作系统,还使用了开源的轻量级协议栈LwIP作为与电脑间通信的网络协议模块。视频采集卡实现了面板采集模拟电信号的数字转换;数据用TCP/IP协议传送到远端PC机,可保证野外作业无铅房防护工作人员的人身安全。PC终端的图像处理模块根据采集卡数据实时成像,成像效果可达B级无损探伤胶片标准。视频采集卡同时控制环形轨道爬行机构的周向运动,拍摄与爬行相互协调,实现了对管道环焊缝地灵活检测。该系统适合恶劣工况、性能稳定、操作简便,具有广阔的应用前景。
王保同[9]（2011）在《基于ARM&Linux平台的排水管道检测机器人控制系统设计与实现》文中研究表明排水管道检测机器人是一种新兴的机器人,属于特种机器人的范畴,主要用于地下排水管道的检测与维修,随着人类文明程度的提高,研发一种机器代替工人在下水道中进行排水管道的检测,已是社会发展的趋势。本文在研究国内外排水管道检测机器人发展现状与应用情况的基础上,结合相关管道机器人的发展历程,设计了一种轮式的排水管道检测机器人控制方案,该机器人采用有线的通信方式在下水道当中进行管道检测,本文重点介绍的则是排水管道检测机器人的控制系统的设计与实现。在对排水管道检测机器人实地工作环境分析的基础上,提出了排水管道检测机器人的控制方案,上位机采用ARM9处理器作为核心处理器,设计了人机操作界面;下位机以两片Atmega8单片机为核心处理器,以烟雾传感器电路和倾角传感器等设计了相应的数据采集电路,以专门的电机驱动芯片设计了电机驱动电路;上下位机之间的通信采用了半双工模式的RS-485通信协议;将嵌入式Linux操作系统引入到控制系统当中,实现了嵌入式Linux操作系统在上位机ARM9处理器上的移植;为了保证机器人在恶劣的环境当中行走安全,本文在分析模糊控制和PID控制的基础上,结合两者的优缺点,设计了基于两者相结合的控制模式,使机器人行走更稳定;并用U-T参数转化的方法对传统的kalman滤波算法进行了改进,使得机器人的定位结果更加准确。设计的轮式机器人不但满足排水管道检测机器人的功能要求,也为以后车载机器人的发展提供了开放式控制平台。
张兴杨[10]（2010）在《小口径石油管道腐蚀检测方案设计及试验研究》文中指出管道是输送石油、天然气等介质的最经济手段,管道运输已经成为全国五大运输行业之一,在国民经济和生产中占有重要的位置,十五期间共有近2万公里的“西气东输”管网建成。但管道也会因腐蚀等原因而发生故障。我国大量的中、小口径油气输送管道分布在人口较稠密的地区,一旦发生腐蚀泄漏事故,其后果将更为严重。因此,对油气管道的检测就显得尤其的重要。目前,国内外石油管道检测手段主要以超声波检测和漏磁检测为主,其中尤以超声波检测手段更为普遍。本文以大庆市石油管理局“小管径油管线内壁表面缺陷和壁厚检测装置研制”项目为课题背景,采用CCD成像技术和超声波检测手段相结合的方法,设计了一个小口径石油管道内壁表面缺陷检测的系统,并通过试验的手段对两种检测方法进行验证。本文主要研究了以下几方面内容:1.考虑到本检测方案中的管道为小口径管道的特点,采用了管道外提供爬行动力方式,即被动行走的检测装置。进行了小口径管道检测系统的总体设计,并对检测爬机的内部结构组成进行设计。2.将CCD的可视性和超声波测厚检测集成一种管道检测手段。这种检测方法能够使管道检测实现实时的可视化,使检测更加的直观。通过光学原理和几何三角关系对CCD检测图像进行分析可以得到腐蚀位置的深度值公式,由此可以计算出腐蚀深度,判断腐蚀情况。3.根据管道腐蚀特点设计了CCD和超声波检测试验,对三个试验试件分别进行了CCD和超声波检测,并对两种试验结果进行了分析对比,CCD和超声波检测结果均随着腐蚀深度的增大而更加精确,但超声波的检测结果比CCD检测结果更加精确。
二、X射线管道爬行器的研制进程及发展方向（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、X射线管道爬行器的研制进程及发展方向（论文提纲范文）
（1）压力容器无损检测设备辅助设备设计及其系统性优化研究 ——以X射线检测为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 压力容器无损检测技术概况 |
| 1.2.1 超声波检测技术研究 |
| 1.2.2 射线检测技术研究 |
| 1.2.3 渗透检测技术研究 |
| 1.2.4 磁粉检测技术研究 |
| 1.3 压力容器无损检测技术国内外研究综述 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 综合评述 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 课题的研究内容 |
| 1.4.2 课题的技术路线 |
| 第2章 X射线检测设备工作流程及其工作原理 |
| 2.1 压力容器X射线检测流程 |
| 2.1.1 X射线检测前期准备 |
| 2.1.2 探伤区射线检测过程 |
| 2.1.3 胶片暗室洗片及干燥过程 |
| 2.1.4 X射线检测流程图 |
| 2.2 X射线检测设备及工作原理 |
| 2.2.1 X射线检测设备 |
| 2.2.2 X射线检测工作原理 |
| 2.3 暗室洗片及干燥设备工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 压力容器X射线检测辅助设备设计的人机系统有效性研究 |
| 3.1 人机工程学概述 |
| 3.2 人机工程人体测量学 |
| 3.3 人机工程压力容器无损检测辅助设备感性工学 |
| 3.3.1 材质 |
| 3.3.2 形态 |
| 3.4 环境 |
| 3.5 人-机系统工作效率研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 X射线无损检测设备辅助设备人机系统部件设计 |
| 4.1 X射线检测流程工作调查问卷设计与分析 |
| 4.1.1 X射线专业人员的调查问卷设计 |
| 4.1.2 设计建议和结果分析 |
| 4.2 X射线检测辅助设备人机系统功能性设计的目的 |
| 4.3 X射线检测设备辅助设备人机系统功能性部件设计 |
| 4.3.1 便携性部件设计 |
| 4.3.2 安全性部件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 X射线无损检测设备辅助设备人机系统连贯循环性设计 |
| 5.1 无损检测辅助设备连贯循环性设计 |
| 5.2 暗室胶片架辅助装置设计 |
| 5.3 胶片干燥辅助装置设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 压力容器X射线检测设备辅助设备设计评价与优化 |
| 6.1 计算机辅助人机工程学评价 |
| 6.1.1 便携式探伤车三维模型 |
| 6.1.2 CATIA人机工程学设计评价 |
| 6.2 基于ANSYS WORKBENCH的有限元分析 |
| 6.2.1 有限元模型的建立及定义材料属性 |
| 6.2.2 边界条件 |
| 6.2.3 计算结果与分析 |
| 6.3 无损检测设备辅助设备优化设计 |
| 6.4 无损检测专业人士反馈评价研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文 |
| 附录1 无损检测X射线专业操作者问卷调查 |
| 附录2 设计方案反馈调查 |
（2）焊缝X射线直接数字成像畸变图像重建方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 本文研究内容及意义 |
| 1.2.1 本文研究内容 |
| 1.2.2 本文研究意义 |
| 1.3 国内外相关研究综述 |
| 1.3.1 国内外图像校正研究现状 |
| 1.3.2 国内外焊缝图像处理研究现状 |
| 1.4 本文组织 |
| 第二章 焊缝X射线数字成像图像采集及预处理技术 |
| 2.1 焊缝X射线数字成像图像采集 |
| 2.1.1 储罐焊缝X射线数字成像图像采集 |
| 2.1.2 管道焊缝X射线数字成像图像采集 |
| 2.1.3 X射线数字图像最佳几何放大比的确定 |
| 2.1.4 X射线数字图像缺陷几何尺寸的计算 |
| 2.2 胶片数字化成像技术研究 |
| 2.2.1 胶片数字化方法 |
| 2.2.2 基于胶片的DICOM格式标准图像制作技术研究 |
| 2.2.3 基于DICOM格式的图像存储方法研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 储罐焊缝X射线数字成像畸变重建算法 |
| 3.1 储罐X射线数字成像畸变机理研究 |
| 3.1.1 储罐X射线直接数字成像原理 |
| 3.1.2 X射线直接数字成像畸变机理分析 |
| 3.2 基于投影法的单壁单影畸变图像重建算法研究 |
| 3.2.1 几何畸变重建计算方法 |
| 3.2.2 基于反投影法的储罐焊缝直接数字成像畸变校正算法 |
| 3.2.3 基于反投影法的储罐焊缝直接数字成像灰度校正 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 管道焊缝X射线数字成像畸变重建算法 |
| 4.1 管道X射线数字成像畸变机理研究 |
| 4.1.1 管道X射线直接数字成像垂直照射畸变原理分析 |
| 4.1.2 管道X射线直接数字成像双壁单影夹角畸变产生原理 |
| 4.2 基于反投影法的双壁单影畸变图像重建算法研究 |
| 4.2.1 管道反投影二维卷积公式应用原理分析 |
| 4.2.2 管道反投影三维卷积算法研究 |
| 4.2.3 管道反投影三维卷积算法仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 重建后图像与标准图像效果对比 |
| 5.1 胶片图像预处理 |
| 5.2 图像畸变重建方法的重建率对比 |
| 5.2.1 储罐图像畸变重建方法的重建率对比 |
| 5.2.2 管道图像畸变重建方法的重建率对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（3）有限角逆向螺旋锥束CT重建算法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 CT扫描方式 |
| 1.2.2 CT重建算法 |
| 1.2.3 有限角CT |
| 1.2.4 在役管道CT检测 |
| 1.3 论文课题来源、学术和实用意义 |
| 1.3.1 论文课题来源 |
| 1.3.2 论文课题的学术和实用意义 |
| 1.4 论文的研究目的和内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 CT成像理论 |
| 2.1 CT成像系统 |
| 2.2 CT重建的基础 |
| 2.2.1 物理基础 |
| 2.2.2 数学基础 |
| 2.3 CT扫描方式的发展 |
| 2.4 CT图像重建算法 |
| 2.4.1 解析重建 |
| 2.4.2 迭代重建 |
| 2.5 图像重建的正则化方法 |
| 2.5.1 逆问题 |
| 2.5.2 求解逆问题的正则化理论 |
| 2.5.3 l_p ( 0≤p≤1 )-范数稀疏正则化重建方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于核范数与l_1-范数最小化的有限角逆向螺旋锥束CT重建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限角逆向螺旋锥束CT扫描方式 |
| 3.3 图像重建模型及算法 |
| 3.3.1 基于l_1范数最小化的重建方法 |
| 3.3.2 低秩矩阵复原技术及相关应用 |
| 3.3.3 基于核范数与l_1范数最小化的有限角逆向螺旋锥束CT重建 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合型锥束CT扫描方式 |
| 4.3 图像重建模型及算法 |
| 4.3.3 本章方法与第三章中方法的联系 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 预备知识 |
| 5.2.1 紧框架及张量紧框架 |
| 5.2.2 自适应张量紧框架 |
| 5.2.3 基于l_p( 0≤p≤1 )-范数最小化的CT图像重建 |
| 5.3 图像重建模型及算法 |
| 5.3.2 与相关工作的联系 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读学位期间发表录用及投稿的论文目录 |
| B. 协助他人完成的论文 |
| C. 作者在攻读学位期间参加的课题与基金项目 |
（4）石油管道内缺陷无损检测技术的研究现状（论文提纲范文）
| 1 管道内检测技术最新研究 |
| 1.1 漏磁检测技术 |
| 1.2 超声波检测技术 |
| 1.2.1 传统脉冲超声波检测[4] |
| 1.2.2 超声导波检测 |
| 1.3 脉冲涡流检测技术[8] |
| 1.4 光学原理类检测技术 |
| 1.4.1 CCTV管道内窥技术 |
| 1.4.2 激光全息检测 |
| 1.5 射线照相类检测技术 |
| 1.5.1 X射线数字化实时成像检测技术 |
| 1.5.2 红外无损检测技术 |
| 2 管内无损检测的发展水平及最新设备 |
| 3 结束语 |
（5）射线探伤在地面产能建设的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 前言 |
| 第一章 射线探伤的概述 |
| 1.1 探伤 |
| 1.1.1 射线探伤的基本概念 |
| 1.1.2 X射线探伤 |
| 1.2 无损检测 |
| 1.3 射线检测技术 |
| 1.3.1 现状 |
| 1.3.2 发展 |
| 第二章 射线探伤原理 |
| 2.1 X射线探伤原理 |
| 2.1.1 X射线的产生、性质及其衰减 |
| 2.1.2 射线探伤的方法及原理 |
| 2.1.3 常见焊缝透照方法 |
| 2.2 射线探伤设备简介 |
| 第三章 射线探伤的检测方案 |
| 3.1 检测流程及方法 |
| 3.2 检测器材 |
| 3.3 选择透照几何参数 |
| 3.4 焊缝射线底片的评定 |
| 3.4.1 底片质量的评定 |
| 3.4.2 焊接缺陷的定量测定 |
| 3.4.3 焊缝质量的评定 |
| 3.5 注意事项 |
| 3.6 HSE责任 |
| 3.7 检测方案审查 |
| 3.8 探伤记录和报告 |
| 第四章 射线探伤在地面产能建设上的应用 |
| 4.1 焊缝质量无损检测准则 |
| 4.2 普通焊缝的X射线检测 |
| 4.2.1 平板对接焊缝 |
| 4.2.2 管状工件对接焊缝 |
| 4.2.3 角焊缝的透照 |
| 4.3 检测主要技术措施 |
| 4.3.1 射线检测主要技术措施 |
| 4.3.2 超声波检测技术措施 |
| 4.4 特殊地段无损检测措施 |
| 4.5 焊缝在射线底片上的缺陷 |
| 4.5.1 典型缺陷的特征 |
| 4.5.2 未焊透、未熔合、气孔、夹渣、裂纹的产生原因 |
| 4.5.3 焊接缺陷的识别 |
| 4.6 影响射线探伤效果的主要因素 |
| 4.7 探伤中可能发生的漏探和误判 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（6）基于LEGO平台的管道爬行器系统的设计和实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 引言 |
| 1 相关技术 |
| 1.1 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0平台 |
| 1.1.1 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0的简介 |
| 1.1.2 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0功能模块的简介 |
| 1.1.3 控制面板的简介 |
| 1.1.4 编程区介绍 |
| 1.1.5 参数设置面板的介绍 |
| 1.2 爬行器电子元器件的选用 |
| 1.2.1 NXT控制器 |
| 1.2.2 伺服电机 |
| 1.2.3 编码器 |
| 1.2.4 管道爬行器电器保护原件的选用 |
| 2 管道爬行器系统的需求分析 |
| 2.1 系统的需求对象 |
| 2.1.1 超声波C扫描技术 |
| 2.1.2 超声波C扫描步骤的简述 |
| 2.2 管道爬行器功能的简介 |
| 2.2.1 管道爬行器的优势及需求背景 |
| 2.2.2 管道爬行器的技术难点分析 |
| 2.2.3 管道爬行器的功能 |
| 3 软件系统设计 |
| 3.1 软件过程的设计 |
| 3.1.1 简述软件工程的定义及原理 |
| 3.1.2 软件工程包含的领域 |
| 3.2 软件过程设计 |
| 3.2.1 简述软件过程 |
| 3.2.2 系统软件生命周期的基本任务 |
| 3.3 生命周期模型设计 |
| 3.3.1 简述生命周期模型 |
| 3.3.2 瀑布模型设计 |
| 3.4 系统程序的设计 |
| 3.4.1 C扫描步骤程序的设计 |
| 3.4.2 传感器的软件保护系统设计 |
| 3.5 步进、扫查电机计数程序模块组的设计与设定 |
| 4 系统的实现 |
| 4.1 电气元件的装配 |
| 4.1.1 电器元件的安装设计 |
| 4.2 机械及电气部分功能的结合 |
| 4.2.1 供水系统的实现 |
| 4.2.2 探头模块功能的实现 |
| 4.2.3 管道爬行器机械结构的实现 |
| 4.3 管道爬行器系统的实现 |
| 4.3.1 程序与NXT控制器的导入 |
| 4.3.2 管道爬行器精确位移的实现 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）管道环焊缝数字射线检测软件设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 管道环焊缝数字射线成像软件设计 |
| 2 平板探测器成像系统的噪声源分析 |
| 2.1 随机噪声 |
| 2.2 像元响应不一致 |
| 2.3 瑕疵像元 |
| 3 平板探测器成像系统的噪声抑制及图像处理技术 |
| 3.1 随机噪声的抑制[1] |
| 3.2 像元响应不一致的校正[1] |
| 3.3 瑕疵像元的校正[2] |
| 3.4 图像的低通滤波算术平均处理 |
| 3.5 图像的动态拼接[3] |
| 4 采集图像的修正 |
| 4.1 偏离校准 |
| 4.2 增益校准[4] |
| 5 结束语 |
（8）基于CMOS视频采集卡的管道环焊缝X射线数字检测系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 油气管道运输业的发展 |
| 1.1.2 油气管道安全问题的研究 |
| 1.1.3 油气管道安全检测技术的研究 |
| 1.1.4 油气管道环焊缝缺陷引起的重大事故 |
| 1.2 X 射线无损检测技术的发展状况 |
| 1.2.1 X 射线无损检测技术的发展 |
| 1.2.2 CMOS 与CCD 检测技术的比较 |
| 1.3 研究的目的及意义 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 第二章 X 射线管道焊逢实时成像系统及其工作原理 |
| 2.1 X 射线管道环焊缝检测方法介绍 |
| 2.2 基于CMOS 视频采集卡的X 射线成像系统的整体框架 |
| 2.3 系统软件架构 |
| 2.4 X 射线实时成像系统研究中的关键技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 RadEye100 CMOS 相机面板模块设计 |
| 3.1 工业X 射线图像传感器的比较 |
| 3.2 RadEye100 图像传感器介绍 |
| 3.3 利用碘化铯闪烁材料制造X 射线相机面板 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于ARM 和CPLD 视频采集卡的设计 |
| 4.1 硬件系统概述 |
| 4.2 数据采集电路模块 |
| 4.3 乒乓RAM 模块 |
| 4.3.1 乒乓RAM 概述 |
| 4.3.2 芯片选型 |
| 4.3.3 乒乓RAM 设计 |
| 4.4 CPLD 控制模块的设计 |
| 4.4.1 CPLD 概述 |
| 4.4.2 功能描述及管脚图 |
| 4.4.3 信号描述 |
| 4.4.4 系统模块划分 |
| 4.4.5 模块接口设计 |
| 4.5 ARM 控制模块的设计 |
| 4.5.1 ARM 微处理器简介 |
| 4.5.2 ARM 控制模块相关电路设计 |
| 4.5.3 ARM 的GPIO 设置 |
| 4.5.4 以太网通信模块 |
| 4.6 基于μC/OS-II 的嵌入式系统软件设计 |
| 4.6.1 μC/OS-Ⅱ简介 |
| 4.6.2 LwIP 简介 |
| 4.6.3 应用程序设计及优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 图像处理软件与系统实验 |
| 5.1 图像处理与用户终端模块简介 |
| 5.1.1 软件的设计理念 |
| 5.1.2 拍摄参数设置 |
| 5.1.3 降噪处理 |
| 5.1.4 图像拼接 |
| 5.2 系统现场拍摄试验 |
| 5.2.1 现场试验 |
| 5.2.2 X 射线焊缝检测成像标准 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 致谢 |
（9）基于ARM&Linux平台的排水管道检测机器人控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.1.1 排水管道进行检测清洁的重要性 |
| 1.1.2 排水管道检测机器人研制的迫切性 |
| 1.2 管道机器人的分类 |
| 1.2.1 液压驱动管道检测机器人 |
| 1.2.2 蠕动式管道检测机器人 |
| 1.2.3 振动式管道检测机器人 |
| 1.2.4 轮式和履带式管道检测机器人 |
| 1.3 管道机器人研制的关键技术 |
| 1.4 管道机器人的国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.4.1 国外管道机器人的研究现状 |
| 1.4.2 国内管道机器人的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容以及论文组织情况 |
| 第2章 排水管道检测机器人功能及整体方案介绍 |
| 2.1 排水管道检测机器人的性能参数 |
| 2.2 排水管道检测机器人的主体结构 |
| 2.2.1 上位机结构 |
| 2.2.2 下位机结构 |
| 2.3 排水管道检测机器人的工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 排水管道检测机器人控制系统硬件设计 |
| 3.1 上位机硬件电路设计 |
| 3.1.1 上位机处理器选型 |
| 3.1.2 S3C2410 最小系统设计 |
| 3.2 上下位机通信模块设计 |
| 3.2.1 串行通信和并行通信区别 |
| 3.2.2 同步通信和异步通信区别 |
| 3.2.3 通信电路设计 |
| 3.3 下位机硬件电路设计 |
| 3.3.1 Atmega8 最小系统 |
| 3.3.2 倾角测量电路设计 |
| 3.3.3 超声波测距电路设计 |
| 3.3.4 烟雾检测电路设计 |
| 3.3.5 电机驱动电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 排水管道检测机器人控制系统软件设计 |
| 4.1 管道检测机器人控制系统软件整体设计 |
| 4.2 上位机控制系统软件设计 |
| 4.2.1 嵌入式linux 操作系统简介 |
| 4.2.2 bootloader 移植 |
| 4.2.3 Linux 内核移植 |
| 4.2.4 根文件系统移植 |
| 4.2.5 PS/2 键盘接口设计 |
| 4.3 异步串行RS-485 通信实现 |
| 4.3.1 RS-485 通信数据格式简介 |
| 4.3.2 RS-485 通信软件设计 |
| 4.4 下位机控制系统软件设计 |
| 4.4.1 PID 控制原理 |
| 4.4.2 模糊控制原理 |
| 4.4.3 基于模糊PID 控制器的电机驱动设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于kalman 滤波的机器人定位算法改进 |
| 5.1 常规kalman 滤波算法改进 |
| 5.1.1 常规kalman 滤波方程的缺点 |
| 5.1.2 U-T 参数变换 |
| 5.1.3 改进型kalman 滤波算法 |
| 5.2 改进型kalman 滤波算法实验模型建立 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（10）小口径石油管道腐蚀检测方案设计及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 论文的背景、研究意义 |
| 1.2.1 论文的背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 超声波测厚原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声波探头 |
| 2.2.1 超声探头的分类 |
| 2.2.2 直探头的结构和工作原理 |
| 2.2.3 直探头测厚原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 管道腐蚀双CCD检测算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 管道腐蚀深度双CCD算法 |
| 3.3 管道腐蚀深度的几何计算方法的算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 管道腐蚀检测系统方案设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 管道腐蚀的特点 |
| 4.2.1 均匀腐蚀 |
| 4.2.2 局部腐蚀 |
| 4.3 一般管道检测系统的设计特点 |
| 4.4 本系统总体方案设计及特点 |
| 4.4.1 管道检测的基本程序 |
| 4.4.2 管道内检测系统的总体方案设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 管道腐蚀模拟检测试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄钢板模拟腐蚀检测试验 |
| 5.2.1 2 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.2.2 4 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.2.3 6 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.2.4 8 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.3 薄壁钢管腐模拟蚀检测试验 |
| 5.3.1 1 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.3.2 3 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.3.3 5 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.3.4 7 号测区的试验及结果对比分析 |
| 5.4 厚钢板模拟腐蚀检测试验 |
| 5.4.1 2 号测点的试验及结果对比分析 |
| 5.4.2 4 号测点的试验及结果对比分析 |
| 5.4.3 6 号测点的试验及结果对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、X射线管道爬行器的研制进程及发展方向（论文参考文献）
- [1]压力容器无损检测设备辅助设备设计及其系统性优化研究 ——以X射线检测为例[D]. 曹伟光. 上海应用技术大学, 2017(02)
- [2]焊缝X射线直接数字成像畸变图像重建方法研究[D]. 苏宇婷. 东北石油大学, 2016(02)
- [3]有限角逆向螺旋锥束CT重建算法研究[D]. 武栋. 重庆大学, 2015(07)
- [4]石油管道内缺陷无损检测技术的研究现状[J]. 汪永康,刘杰,刘明,杜邵先,鲍元飞. 腐蚀与防护, 2014(09)
- [5]射线探伤在地面产能建设的应用[D]. 刘畅游. 东北石油大学, 2014(02)
- [6]基于LEGO平台的管道爬行器系统的设计和实现[D]. 许瑜超. 大连理工大学, 2013(06)
- [7]管道环焊缝数字射线检测软件设计[J]. 薛岩,白世武,王世新,王民,郝文东. 管道技术与设备, 2012(03)
- [8]基于CMOS视频采集卡的管道环焊缝X射线数字检测系统[D]. 霍达. 上海交通大学, 2012(07)
- [9]基于ARM&Linux平台的排水管道检测机器人控制系统设计与实现[D]. 王保同. 湖南大学, 2011(08)
- [10]小口径石油管道腐蚀检测方案设计及试验研究[D]. 张兴杨. 哈尔滨工业大学, 2010(06)