本文以五大运输工具之一的工业在役管道作为研究对象,着重讨论了在役管道中常发生的几种失效类型,然后针对几种典型的故障选择无损检测的方法,并最终实现对缺陷的模式识别。本文以五种常见的无损检测方法作为切入点,分别对其进行原理讨论及实验论证,并结合在役管道所处工况复杂,且需保证工作检测两不误等特点,最终得出最适合用于在役管道中的无损检测方法为X射线检测法和超声波检测方法。在役管道中可能会发生的失效可以分为四大类：腐蚀类缺陷、裂纹类缺陷、焊缝类缺陷及第三方破坏缺陷。通过分析专家经验得知,其中常见的失效类型为焊缝类缺陷和腐蚀类缺陷。然后选取带有不同缺陷类型的管道进行试验,为了方便对比选取的实验对象分别是带有不同缺陷的两种不同管径的管道。在用X射线法检测缺陷时,采用MATLAB对X射线扫描得到的图像进行处理,包括图像去噪、图像增强、边缘检测和特征提取。图像处理部分经过反复尝试最终采用2阶巴特沃思低通滤波器进行图像的去噪,采用模糊集增强算子进行图像的增强,采用Log算子进行缺陷的边缘检测。在超声波法检测缺陷时,采用基于牛顿插值的圆弧法曲线拟合算法对超声测厚数据进行曲线拟合,最终得到管壁厚度的变化趋势图,通过分析这个变化图便可十分直观地得到缺陷信息。通过对比两种方法的处理结果,可以发现X射线检测方法在检测焊缝类缺陷中表现十分突出,但对普通腐蚀类缺陷的检出率不是很高,而超声波检测方法更加适合检测各种腐蚀类缺陷,将超声波检测方法作为X射线检测方法的佐证,不但能达到一个精度很高的检测目的,而且还能节省成本。在模式识别中,选择凸凹性、圆形度、平坦性、长宽比、对称性、端部尖锐度七个特征来对缺陷进行有效地描述,最后根据这七个特征分别设定不同的阈值,采用二叉树结构分类器进行缺陷的模式识别。