基于层状数据可视化的无损分析系统的设计与实现

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1、0{}未交0’专业硕士学位论文基于层状数据可视化的无损分析系统的设计与实现DesignandImplementationofNon·destructiveEvaluationSystembasedonLayeredDataVisualization作者：甄浍导师：邢薇薇副教授2012年6月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有蓑数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件

2、和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)，‘学位论文作者签名：龆h如签字日期：p『1年f月∥日导师始办撅教导师签名：牙P；茹R《z伙签字日期：知n年6月心日中图分类号：TP3115学校代码．10004密级：公开北京交通大学专业硕士学位论文基于层状数据可视化的无损分析系统的设计与实现DesignandImplementationofNon—destructiveEvaluationSystembasedonLayeredDataVisualization作者姓名：甄浍导师姓名：邢薇薇工程领域：软件工程北京交通大学2012年6月学号：10125847职称

3、：副教授学位级别：硕士致谢本论文的工作是在我的导师邢薇薇老师的悉心指导下完成的，严谨的治学态度和科学的工作方法都给了我极大的帮助和影响。邢藏薇老师以她敏锐的洞察力、渊博的知识、严谨的治学态度、精益求精的工作作风和对科学的献身精神给我留下了刻骨铭心的印象，这些使我受益匪浅，并将成为我终身献身科学和献身事业的动力。借此机会，我衷心感谢七年来邢薇薇老师对我的关心和指导。同时，我要感谢在西门子集团研究院(普林斯顿)的经理张竟丹博士，论文的大部分工作是在西门子集团研究院作为实习生时候完成的，张竟丹博士在我实习期间．从生活和工作上，给予丁我极大的关心和帮助，无论从科学技

4、术研究方面．软件系统开发方面还是为人处事方面都对我有着深远影响。同时我要感谢西门子集团研究院的同事王威、GuozhenLi、XuefeiGuan、NathanLay、KevinZhou等，他们在我工作以及论文写作方面提供了许多宝贵意见，在此表示衷，t5的感谢。在学校学习以及撰写论文期间，赵国栋、王睿宇、张志清、蔡岳峰等同学对我论文中的工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也要感谢我的爸爸、妈妈、哥哥以及我的女朋友，他们的理解和支持是我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要随着医疗图像和可视化技术的研究和应用日益成熟，西门子能源集团作为世界顶尖的提

5、供无损探伤服务的公司，希望通过成熟的可视化技术对公司的无损探伤流程进{亍改进和完善酒门子自动化无损分析系统是西门子集团研究院利用三维可视化技术辅助工程师进行数据重构、三维可视化以及损伤检测分析的集成软件解决方案。随着系统损伤分析需求的增多和复杂化，当前的系统遇到了两个瓶颈：一是缺乏有效的架构设计采应对复杂的层状数据存储及管理，二是当前三维可视化系统功能以及用户体验不能灵活地应对复杂多变的需求。本文主要针对上述两个核心问题进行系统分析，提出解决方案并加以实现，具体的工作包括：(1)分析得出大规模层状探测数据的特性和数据模型。(2)以设计模式、OpenMP以及V

6、TK为框架，辅助以双边滤波器、空间自适应高斯重构算法以及Marchingcubes算法作为技术支撑，提出并设计了大规模层状数据存储、处理以及可视化的解决方案。(3)详细设计并实现了包括配置探伤工程、探测数据存储管理、数据重构、信号处理与比较、XYGraph图形分析及报表展示生成等6个关键功能模块。目前，西门子自动化无损分析系统已部署应用，为不同探测设各、多种探测方法所得到的大量探测数据提供了统一的数据重构及可视化系统，探测数据得到了良好组织．数据重构的效率提升了10倍。同时，本文设计实现的解决方案也成功应用到了西门子电磁核心缺陷检测系统以及桥面损伤分析系统中

7、，显著提高了被探测设各的可视化效果。关键词：三维可视化；无损探伤；层状数据存储；vTK分类号：TP3115AbstractAstheresearchandapplicationinthemedicalimagemadvisualizationtechxfiquerollingonandon，SiemensEnerge，aworldwidefamousnon-destructiveevaluation(NDElsen+icecompany,hopetooptimizethenon-destructiveevaluationworkflowbasedonthem

8、aturevisualizationtechniqu