精密焊接结构在航空航天、国防和军事领域获得了广泛的应用,在现有焊接工艺条件下,由于焊缝区保护不良或焊接参数波动等因素的影响,在焊接接头处极易出现微裂纹和气孔等缺陷,将会影响重要设备的安全,严重时甚至会造成灾难性事故。因此基于微焦点CT检测设备开展精密焊管中细微缺陷的无损检测、缺陷分割和三维重建工作具有极为重要的理论研究和工程应用前景。在获得精密焊管微焦点CT断层图像的基础上,研究了断层图像伪影去除、缺陷分割、缺陷空间位置自动提取、三维重构和可视化等关键技术及其实现问题。根据断层图像中空气环伪影和焊管部分灰度值差别较大的特点,提出了利用边缘检测和形态学方法去除伪影的方法。该法首先利用Canny算子边缘检测滤波器和形态学方法得到了掩模图像,然后将掩模图像和原图像相乘,去除了空气环伪影,为后续缺陷分割奠定了坚实基础。提出了利用形态学模拟背景实现断层图像中微小缺陷分割的方法,该法结合小波变换和形态学闭运算模拟了图像背景,然后利用背景相减和全局阈值分割出了图像中的微小缺陷。分割结果具有较好的保真度,为后续缺陷定量和三维重构研究奠定了良好的基础。在滤波反投影图像重建原理的基础上,通过模拟焊管CT检测图像,实现了缺陷分割算法的自动验证。该法通过建立圆形、环形截面的X射线透射路径数学模型和分析实际图像中弱边界灰度值分布范围获得了精密焊管断层模拟图像,然后对比了检测图像和模拟图像过缺陷位置处的行灰度分布曲线,验证了模拟方法的可行性。而后对图像中的缺陷进行了分割并自动提取了缺陷的纵向长度,通过与预设值对比,对提出算法的图像分割结果进行了验证。提出了缺陷三维重构、自动定位和提取算法,提取了缺陷的空间位置信息,并实现了缺陷的空间位置可视化,可视化程序具有可从任意角度直观的观察缺陷大小、个数及空间分布情况等功能,可为该类焊件的无损检测、缺陷定量、空间分布特征研究及结构完整性评价奠定良好的基础。