Havacılıkta kullanılan karbon fiber kompozit malzemelerin görüntü işleme teknikleri ile ultrasonik test görüntülerinin yorumlanması
Evaluation of ultrasonic test images of carbon fiber composite materials used in aerospace with image processing techniques
Yazar: HANİFİ TAYGUN TALU
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR GÖKMEN ; ÖĞR. GÖR. MURAT AKIN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Görüntü işleme = Image processing ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Ultrasonik test = Ultrasonic test

Özet:
Havacılık, uzay gibi kritik sektörlerde kullanılan malzemelerde bulunabilecek çatlaklar, süreksizlikler ve hatalar kritik olan yapının bozulmasına yol açar. Bu alanların incelenmesi için tahribatsız muayene tekniklerinden birisi olan ultrasonik muayene kullanılmaktadır. Hata tespitinde elde edilen görüntülerin çözünürlük sorunları sebebiyle hata boyutları tam anlamıyla anlaşılamayacak olmasından dolayı manuel inceleme yapılmaktadır. Manuel incelemede süreksizliğin krokisi manuel olarak hazırlanır ve düzensizliklerin durumu not edilir. Manuel yaklaşım tamamen uzmanın bilgi ve deneyimine bağlı olduğundan, nicel analizde nesnellikten yoksundur. Bu nedenle, otomatik görüntü tabanlı süreksizlik tespiti alternatif olarak önerilmektedir. Literatürde, görüntü işleme tekniklerini kullanarak süreksizliklerin tespitine yönelik farklı tekniklerin yer aldığı çalışmalar bulunmaktadır. Malzeme yüzeyinde oluşan çatlak tespitinde geliştirilen uygulamalar da bu teknikler arasındadır.  Yapılan literatür araştırmasında, bu tekniklerin havacılıkta kullanılan karbon fiber kompozit malzemelerin ultrasonik test görüntüleri üzerinde çalışılmadığı tespit edilmiştir.  Bu çalışma ile ultrasonik görüntülerde bulunan hataların boyutlandırmasında kullanılabilecek en etkili görüntü işleme tekniğinin tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla süreksizlik tespiti ile ilgili 3 farklı metot ele alınmış ve incelenmiştir. Bu tez kapsamında, görüntü inceleme tekniklerine, bu tekniklerin doğruluk seviyelerine ve görüntü veri setlerine göre sonuç analizleri yapılmıştır.

Abstract:
Cracks, discontinuities and errors that can be found in materials used in critical sectors such as aviation and aerospace, cause the deterioration of the critical structure. Ultrasonic inspection, which is one of the non-destructive testing techniques, is used to examine these areas. Due to the resolution problems of the images obtained in error detection, the error dimensions cannot be fully comprehended, and manual examination is performed in order to solve this issue. In manual inspection, the discontinuity is sketched manually and the status of the irregularities is noted. The manual approach lacks objectivity in quantitative analysis, as it depends entirely on the knowledge and experience of the expert. Therefore, automatic image-based discontinuity detection is suggested as an alternative. Various methods for detecting discontinuities using image-processing techniques have been described in the literature. The detection of cracks on the material surface is also one of these techniques. In the literature review, it was determined that these techniques were not studied on the ultrasonic test images of carbon fiber composite materials used in aviation. With this study, it is aimed to identify the most effective image processing technique that can be used for sizing the defects found in ultrasonic images. For this purpose, three different methods of discontinuity detection are discussed and analyzed. In the scope of this thesis, analysis was made according to image analysis techniques, the accuracy levels of these techniques and image data sets.