为分析内表面缺陷检测的发展历程、 趋势和研究动态, 通过对WoS和CNKI数据库中该领域相关文献的检索, 共搜集相关文献英文4 708篇, 中文818篇, 利用可视化分析软件CiteSpace对文献数据开展共现分析、 聚类分析等知识图谱研究, 分析内表面缺陷检测领域在国家、 机构及研究人员层面的分布现状及合作情况, 梳理研究热点和前沿趋势。 研究发现内表面缺陷检测研究具有明显的多学科交叉属性, 主要涉及分析化学、 材料科学、 光谱学、 仪器仪表、 机械工程和计算机等学科。 近几年WoS数据库相关主题收录文献年增长率超过10%, CNKI年增长率超过20%, 中美两国为本领域研究最为活跃的国家, 两国发文量约占总发文量的40%, 中国学者在无损检测、 图像处理等领域的研究明显落后于国外学者, 但在机器视觉和深度学习领域实现赶超。 按照研究路线可将相关研究分为基于声光电热磁的检测和基于视觉成像的检测两类, 其中前者包括采用不同技术手段获取光谱、 超声和电磁图像并借助图像处理技术实现缺陷检测, 而后者主要基于视觉图像进行缺陷识别和分类, 目前已成为该领域主要的研究热点。 内表面缺陷检测发展历程分为缺陷识别、 缺陷分类、 缺陷分析三个阶段, 2000年以前主要借助声光电热磁信号或图像实现缺陷的识别和判定, 2000年以来, 支持向量机技术大幅提高了缺陷分类的效率和准确度, 近十年来随着对缺陷分析及测量需求的不断出现, 基于机器视觉的缺陷定位与测量逐渐成为发展趋势, 缺陷检测对象也逐渐向深孔和小尺寸孔内表面发展。

提出了一种基于同轴光显微成像的加工表面双向反射分布函数(BRDF)测量方法,采用激光共聚焦显微镜获得了不同粗糙度样块表面的BRDF测量值。测量结果表明,样块表面BRDF会随着粗糙度及微观形貌变化,该测量方法能够获得不同微面元的BRDF测量值。建立了BRDF参数模型,采用遗传算法对测量数据进行处理,确定了最优模型参数。将模型计算结果与测量结果进行了误差分析,最大相对均方根误差为9.97%。结果表明,建立的BRDF模型具有可行性,能准确地描述加工表面反射信息。