疲劳失效是机械和结构零件常见的失效形式,约占机械事故的50%以上。因此疲劳破坏问题是机械可靠性研究的一个重点领域。而疲劳失效的主要原因是存在漏检的宏观缺陷(如裂纹)。计算机断层成像技术(Computed Tomography, CT)是一种重要的无损检测技术。CT技术能获得物体断层图像和三维图像,具有无损、直观、准确的特点,获得广泛的应用。本文对工业CT图像中工件的裂纹进行边缘提取,为裂纹测量和自动识别打下基础。小波分析自上世纪80年代中期以来,在信号处理领域有了长足的发展,小波多分辨率分析的思想和方法在数值计算和信号处理等诸多领域得到了非常成功而广泛的应用。在小波理论基础上,E. J. Candès和D.L.Donoho在1998~1999年建立了一种特别适合于表示各向异性奇异性的多尺度方法——脊波变换。由于脊波本质上是通过对小波基函数添加一个表征方向的参数得到的。所以它不但和小波一样有局部的时频分析的能力,而且还具有很强的方向选择和辨识的能力,可以非常有效地表示信号中具有方向性的奇异特征。脊波变换通过投影(Radon变换)将线状奇异性转化为点状奇异性,但是不能有效处理图像中的曲线奇异性;单尺度脊波变换在脊波变换的基础上,将图像分成小块分别进行处理,能够有效处理图像中的曲线奇异性,但分块大小固定,不能自动适应曲线的曲率变化。对于工业CT图像中含有的曲线状裂纹,本文在单尺度脊波变换的基础上,改进了一种自适应分块脊波变换算法,并将其应用于实际工业CT图像裂纹检测中。实验证明,该方法能够有效获得准确、独立的裂纹边缘。与只对原始图像进行脊波变换获取裂纹区域相比较,本文中的方法能够得到更接近的弯曲裂纹区域,不易受噪声干扰。工件中的裂纹大部分是三维裂纹,三维裂纹实际上就是一个断裂面。针对工件中的三维裂纹,论文中研究了一种三维裂纹检测的方法,首先通过对三维图像数据进行准三维脊波变换得到裂纹的方向并确定裂纹的大致范围,然后根据得到的裂纹方向和范围对二维切片中裂纹进行骨架和边缘提取。实验表明,该方法能够有效提取三维裂纹的骨架和边缘。对于用二维脊波变换提取切片中裂纹边缘法检测不到的短裂纹,通过本文中的方法能够有效提取短裂纹的边缘。