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航空发动机故障诊断中孔探图像特征提取技术应用研究

张勇  
【摘要】: 孔探检测是目前航空发动机的重要无损检测方式之一,在航空发动机故障诊断和维护中发挥着越来越重要的作用。实际应用中,孔探检测技术存在数据处理方法急需改进、故障诊断水平需要提高等技术需求。因此,将计算机技术和数字图像处理技术应用到孔探检测技术中,提高孔探图像特征提取和故障决策水平成为目前孔探检测技术发展的一个重要方向。 本文以××航空发动机孔探检测和故障决策需求为背景,在相关领域技术与方法基础上,开展了孔探图像特征提取技术在航空发动机故障诊断中的应用研究,设计了航空发动机快速故障诊断系统,主要内容包括: 1、在广泛、深入的调研基础上,介绍了××航空发动机的组成及工作原理,总结、归纳、分析了发动机关键部件的主要故障模式、产生机理、表现特征、故障影响及判决方法和维护经验等。 2、开展了图像预处理方法在孔探图像特征提取中的应用研究,阐述了应用计算机数字图像处理技术进行孔探图像增强、图像分割、轮廓特征提取的途径和方法,进行了试验验证,并分析提出了孔探图像预处理中应该注意的若干问题。 3、在分析传统孔探图像测量方法现状的基础上,提出了半自动测量方法和全自动测量方法,重点阐述了基于三次样条插值的自动测量方法和基于特征点提取的自动测量方法。试验验证结果表明,这两种方法能够较快速、准确地自动测量出缺陷特征尺寸。 4、在上述研究基础上,设计并实现了××航空发动机快速故障诊断系统。实际应用表明,该系统能够较快速、准确地判决出发动机关键部件的多种故障与损伤状态,验证了本文提出的孔探图像特征提取技术与方法的有效性和可行性。


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