● 摘要
三维显微工业CT是一种先进的非接触检测技术，可以无损再现工件内部的精细几何结构和物理形态，是国际公认的发展MEMS技术的基础。基于三维工业CT图像的缺陷检测技术能够解决二维图像检测过程中的缺陷定位及映射不一致等问题。本文结合图像分割、序列图像处理及科学可视化领域取得的进展，研究了基于三维显微CT图像的缺陷检测技术，并开发了相应的软件原型。主要完成的研究工作包括以下几个方面：1.针对CT图像中存在的伪影，设计了一种基于边缘的阈值分割方法，在不损害物体图像内部信息的前提下有效地去除了伪影。2.针对CT图像中的噪声，改进传统均值滤波算法，在保存图像细节信息的前提下，有效地降低了噪声。3.在对二维图像分割算法进行深入研究的基础上，设计了两种基于二维工业CT图像的缺陷检测方法，分别为基于区域生长法的半自动缺陷检测方法和基于最大类间方差法的自动缺陷检测方法，用以检测二维CT图像中的缺陷信息。4.通过研究多目标跟踪算法和二维图像缺陷检测方法，设计了基于分层图像分割的三维图像缺陷检测方法；通过将二维图像分割方法推广到三维，设计了直接对三维图像进行处理的缺陷提取方法。以上两种方法均能够有效地检测三维CT图像中的缺陷信息。基于上述研究工作，开发三维工业CT图像缺陷检测可视化系统，提供了一个观察三维图像和缺陷检测结果的可视化平台，使检测结果更为直观，对今后缺陷检测方法的研究工作有一定的参考作用。