Page 50 - 2023中国无损检测年度报告
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波效应开展了复合材料冲击损伤及性能退化的检 2.5 基于 X 射线吸收光谱法的塑料薄膜厚度测量
测评估，实现了复合材料损伤的精确评价，如图 塑料薄膜是一种非常重要的化工产品，其厚
5 所示。构建了非线性超声零频波损伤反演参数， 度是衡量产品质量最重要的指标之一，是实现某
成功用于复合材料、PMMA 等强散射 / 高衰减材 些光学和电学功能的主要参数。团队面向一线生
料的热损伤评价。 产中精确测量塑料薄膜厚度的需求，针对现有方
法检测效率低或具有离线、破坏性等缺点，提出
了一种结合机器学习的 X 射线吸收光谱塑料薄膜
厚度测量方法，如图 7 所示。基于 X 射线穿透不
同厚度塑料薄膜得到的吸收光谱具有特征峰相似，
吸收系数不同的特点，对比分析了薄膜厚度对不
同电子能级X射线吸收程度的影响。通过背景消除、
归一化、PCA 降维和通道选取等，有效提取了薄
膜吸收光谱特征。基于光谱特征和光子总数，通
过机器学习算法进行薄膜厚度预测，实现了薄膜
厚度的精确测量，验证了 X 射线吸收光谱法对物
质定量分析的可行性。该技术检测效率和精度高，
同时，不损伤塑料薄膜，可衔接在生产线后，是
图 5 基于超声零频波的复合材料局部缺陷检测 一种具有较高实际应用价值的在线无损检测方法。
2.4 基于 Swin-transformer 模型的锥束 CT 探测
器 z 轴虚拟对齐算法研究
锥束CT扫描作为一种高效的三维成像方式，
在医学和工业领域有着广泛的应用。然而获取清
晰的切片图像，要求 CT 系统各部件进行严格的
几何对准。针对对成像质量有着显著影响的探测
器 z 轴旋转和偏移两种几何误差，提出了一种基
于 Swin-transformer 模型的平板探测器 z 轴虚
拟对齐算法，对于切片图像中两种几何误差造成
的混叠伪影，将切片域识别和投影域处理相结合
进行几何误差校正。算法框架如图 6 所示。试验 图 7 X 射线吸收光谱法塑料薄膜厚度检测
结果表明，该模型可以对锥束 CT 系统中与平板 3 结构健康监测研究
探测器 z 轴相关的两种几何误差进行快速识别和
校正。 团队围绕螺栓连接结构、齿轮和复合材料
结构，聚焦于压电 - 光纤 - 声发射 -DIC 多源传
感、特征提取、信息融合、机器学习、损伤定
量诊断等关键技术开展结构健康监测研究，并
进行了试验验证。研究成果发表在 Structural
Health Monitoring-An International Journal、
Composite Structures、IEEE Sensors
Journal、Measurement、Ultrasonics、Smart
Materials and Structures 等期刊上。
3.1 基于多任务学习的多损伤数据集构建和量化
方法
图 6 平板探测器 z 轴虚拟对齐算法框架 提出了一种基于 Lamb 波和多任务深度学习
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