專利名稱：工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法，尤其涉及一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu) 透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)x-射線檢測領(lǐng)域， 一直使用傳統(tǒng)的膠片檢測系統(tǒng)，所以最優(yōu)透照參數(shù)的選擇方法
都是基于膠片系統(tǒng)存在的，眾多參數(shù)的選擇方法，如透照電壓和電流及透照時間都為膠片檢
測系統(tǒng)設(shè)置。隨著技術(shù)的發(fā)展，基于數(shù)字探測器成像的檢測系統(tǒng)已經(jīng)在x-射線檢測領(lǐng)域得到
應(yīng)用。這種數(shù)字探測器系統(tǒng)是完全不同于膠片，因此基于膠片的最優(yōu)透照參數(shù)選擇方法已不
適用于目前的x-射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)。
數(shù)字檢測中最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法的缺乏，使用者只能盲目的選擇透照參數(shù)，很難 找到最優(yōu)的參數(shù)，降低了技術(shù)的適用性，限制了技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有x-射線數(shù)字成像檢測中最優(yōu)系統(tǒng)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法
的缺乏，導(dǎo)致不能正確進(jìn)行工業(yè)數(shù)字射線成像檢測等問題，提供一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測 最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法，使工業(yè)數(shù)字射線成像檢測具備一個可靠有效的最優(yōu)參數(shù)選擇系 統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法，它的方法為，
(1) 確定要在數(shù)字射線檢測系統(tǒng)上進(jìn)行檢測的工件厚度d，單位為mm，若不是鋼，則 進(jìn)行等效鋼厚轉(zhuǎn)換；
(2) 在成像系統(tǒng)上，以被檢測工件厚度d為自變量，建立橫坐標(biāo)軸；以透照電壓U即 X-射線機(jī)電壓為因變量，建立縱坐標(biāo)軸，形成形式為U (Kv) ~d (mm)關(guān)系的曲線；該曲 線中每一個數(shù)據(jù)對(u， d)處，皆根據(jù)試驗獲取軟射線濾波參數(shù)、散射線屏蔽、透照電流、 焦距、校正參數(shù)、透照時間的最佳值，要求在成像系統(tǒng)上按照上述參數(shù)對工件進(jìn)行透照檢測， 可使被檢測工件的成像質(zhì)量達(dá)到膠片照相的最高級B級；
(3) 以該系統(tǒng)上當(dāng)前被檢測物體的厚度d，按照(2)獲得對應(yīng)的透照電壓U，以U為 自變量建立橫坐標(biāo)軸；再根據(jù)數(shù)字探測器亮場建模所規(guī)定的灰度閾值，利用(2)中對應(yīng)的軟 射線濾波參數(shù)、透照時間、焦距，在探測器空屏透照下根據(jù)試驗獲得系統(tǒng)建模電流Im，以Im
為因變量建立縱坐標(biāo)軸，形成成像系統(tǒng)建模透照參數(shù)選擇參考曲線U (Kv) ~Im (mA);
(4) 擬合(2)和(3)中的曲線，獲得相應(yīng)的最優(yōu)透照參數(shù)和建模參數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式；
(5) 根據(jù)(2)和(3)建立的最優(yōu)透照參數(shù)，成像系統(tǒng)在對工件進(jìn)行數(shù)字成像檢測前， 首先根據(jù)被檢測工件的厚度d，按照(2)確定透照電壓、軟射線濾波參數(shù)、焦距參數(shù)值，被 調(diào)整到待準(zhǔn)備校正狀態(tài)；再通過d對應(yīng)的透照電壓U，根據(jù)(3)中的建模透照電流Im，對處 于待校正的成像系統(tǒng)進(jìn)行校正并建立校正模型；
(6) 對處于已被校正狀態(tài)的系統(tǒng)，在探測器前放置被檢測工件，并按照(2)中的射線 屏蔽參數(shù)、透照時間參數(shù)、透照電流參數(shù)對工件進(jìn)行透照成像，得到的即為符合B級檢測質(zhì) 量要求的工件數(shù)字圖像。
所述步驟(2)中透照電流取當(dāng)前電壓下的接近飽和值；透照時間由探測器規(guī)定的幀頻和 圖像疊加平均的次數(shù)以及檢測效率要求共同決定；系統(tǒng)建模得到的圖像灰度要滿足閾值要求。 所述步驟(3)中，對系統(tǒng)進(jìn)行建模校正時，系統(tǒng)上不放置被檢測工件。 本發(fā)明中
1) 確定最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立原則以工業(yè)X-射線檢測中表征檢測質(zhì)量最重要的指標(biāo)-像質(zhì) 計IQI靈敏度為目標(biāo)。采用JB4730-2005和國軍標(biāo)GJB1187A-2001中規(guī)定的絲型像質(zhì)計。
2) 確定被檢測工件的等效鋼厚(若工件材料不是鋼，則按照GJB1187A-2001中附錄F進(jìn)行 厚度轉(zhuǎn)換)為自變量(橫坐標(biāo)軸)，以各個等效鋼厚下，達(dá)到B級要求的透照電壓為因變量
(縱坐標(biāo)軸)，建立U (Kv) ~d (mm)關(guān)系曲線。
3) 在曲線的每一對(或是每一段)(U， d)上，通過理論分析和試驗數(shù)據(jù)，提供軟射線濾波 (包括濾波材料和濾波板厚)、散射線屏蔽、焦距、透照電流、透照時間、探測器校正等關(guān)鍵
參數(shù)的設(shè)置參考。其中透照電流取當(dāng)前電壓下的接近飽和值；透照時間由探測器規(guī)定的幀頻 和圖像疊加平均的次數(shù)以及檢測效率要求共同決定；系統(tǒng)建模得到的圖像灰度要滿足閾值要 求。
4) 建立最優(yōu)系統(tǒng)校正參數(shù)參考。以當(dāng)前厚度下的透照電壓U為自變量(橫坐標(biāo)軸)，基于探 測器規(guī)定的亮場灰度閾值，采用曲線中的濾波參數(shù)、透照時間、焦距，通過試驗獲得建模電 流，作為因變量(縱坐標(biāo)軸)。建立校正模型參數(shù)設(shè)置參考中，屏前不放置工件。
5) 擬合X-射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)的透照參數(shù)參考曲線和建模參數(shù)參考曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式， 便于軟件編程，使在檢測系統(tǒng)的軟件中可以自動獲取透照參數(shù)只需輸入被檢測物體的等效 鋼厚，就可通過注入軟件中的數(shù)學(xué)表達(dá)式給出相關(guān)透照參數(shù)。
本發(fā)明的有益效果給出了數(shù)字射線檢測中最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立的方法、最優(yōu)參數(shù)參
考曲線模型和數(shù)學(xué)表達(dá)式，把關(guān)鍵參數(shù)集中在一條曲線或一組數(shù)學(xué)表達(dá)式中，從使用角度上， 快捷簡單，為使用者提供了可靠有效的參考，可以很快地熟悉和掌握不同于膠片檢測的數(shù)字 射線成像檢測系統(tǒng)，提高檢測效率和質(zhì)量，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。


圖1是基于非晶硅面陣探測器Paxscan2520的X-射線數(shù)字成像檢測的最優(yōu)透照參數(shù)參考 曲線及數(shù)學(xué)表達(dá)式；
圖2是基于非晶硅面陣探測器Paxscan2520的X-射線數(shù)字成像檢測的最優(yōu)系統(tǒng)校正參數(shù) 參考曲線及數(shù)學(xué)表達(dá)式；
圖3是上述在非晶硅面陣探測器Paxscan2520成像系統(tǒng)中，根據(jù)建立的最優(yōu)透照參數(shù)系 統(tǒng)確定的透照參數(shù)，獲得的被檢測焊縫數(shù)字圖像。 具體實施例
下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1所代表的數(shù)字射線檢測系統(tǒng)所用射線機(jī)為德國YXLON公司的MCG320型號的機(jī)器， 最大透照電壓320Kv， 0.8/1.8雙焦點，本系統(tǒng)采用大焦點1.8;數(shù)字成像板為美國Varian公司 的PS2520型號；系統(tǒng)焦距固定為1100mm;被檢測物體為鋼材料作成的階梯試塊；濾波材料 選用黃銅；圖中每一個電壓位置下的電流為當(dāng)前電壓下射線機(jī)允許的最大電流；圖像透照疊 加幀數(shù)為16。
圖2所代表的數(shù)字射線檢測系統(tǒng)建模過程中設(shè)置的參數(shù)，其中模型圖像按128幀疊加， 幀頻為2幀/秒，焦距為1100mm，濾波材料為黃銅，選用射線機(jī)的大焦點。
在實際工程應(yīng)用中，首先確定被檢測物體的材料及厚度d'，若不是鋼，則進(jìn)行等效鋼厚 轉(zhuǎn)換；在最優(yōu)透照參數(shù)的參考曲線的橫坐標(biāo)軸上定位d'的位置，沿縱軸讀出d'對應(yīng)的達(dá)到B 級檢測質(zhì)量的電壓U'，同時在(U'， d')的對應(yīng)區(qū)域讀出軟射線濾波參數(shù)、散射線屏蔽參數(shù)、 焦距、透照時間、透照電流值等其它需要確定的透照參數(shù)值；還要根據(jù)U',在最優(yōu)校正模型 參數(shù)曲線上讀出建模電流Im，和其它建模時需要確定的參數(shù)。例如在對焊縫進(jìn)行數(shù)字成像檢測 時，確定了上述參數(shù)后，首先根據(jù)最優(yōu)建模系統(tǒng)的校正模型參考曲線上的(U'， Im')和其它 相關(guān)參數(shù)建立系統(tǒng)校正模型，然后依據(jù)最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)的透照參數(shù)參考曲線提供的參數(shù)對 焊縫進(jìn)行X-射線透照，則得到的即為符合B級檢測質(zhì)量要求的圖像。確定被檢測物體的材料 及厚度d'，若不是鋼，則進(jìn)行等效鋼厚轉(zhuǎn)換；最優(yōu)透照參數(shù)的參考曲線的橫坐標(biāo)軸上定位d' 的位置，沿縱軸讀出d'對應(yīng)的達(dá)到B級檢測質(zhì)量的電壓U'，同時在(U'， d')的對應(yīng)區(qū)域讀 出軟射線濾波參數(shù)、散射線屏蔽參數(shù)、焦距、透照時間、透照電流值等其它需要確定的透照
參數(shù)值還要根據(jù)U'，在最優(yōu)校正模型參數(shù)曲線上讀出建模電流Im'和其它建模時需要確定
的參數(shù)。
在對焊縫進(jìn)行數(shù)字成像檢測時，首先根據(jù)最優(yōu)建模系統(tǒng)的校正模型參考曲線上的(U'，L') 和其它相關(guān)參數(shù)建立系統(tǒng)校正模型，然后依據(jù)最體透照參數(shù)系統(tǒng)的透照參數(shù)參考曲線提供的 參數(shù)對焊縫進(jìn)行X-射線透照，則得到的即為符合B級檢測質(zhì)量要求的圖像。 實施例1:
圖1中，給出了 Paxscan2520的X-射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)的曝光曲線及數(shù)學(xué)表達(dá)式及其 圖像
4"100 0<d<20
4^ + 120 20^^<35 d:物體厚度/ww; t/:透照電壓i:F 4d + 140 35W"0
圖2給出了 Paxscan2520的X-射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)的校正模型參數(shù)曲線，圖3為基于 Paxscan2520的最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)的17.5mm焊縫圖像。
焊縫材料鋼；最優(yōu)透照參數(shù)電壓170Kv，電流llmA，濾波參數(shù)lmm黃銅，屏 蔽參數(shù)焊縫周圍4mm鉛窗口，焦距1100mm，透照時間8s;最優(yōu)建模參數(shù)電壓170Kv， 電流0.9mA，濾波參數(shù)lmm黃銅，焦距1100m透照時間8s;其中第13號絲為機(jī)械行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB4730-2005中規(guī)定的B級要求。
權(quán)利要求
1、一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法，它的方法為，(1)確定要在數(shù)字射線檢測系統(tǒng)上進(jìn)行檢測的工件厚度d，單位為mm，若不是鋼，則進(jìn)行等效鋼厚轉(zhuǎn)換；(2)在成像系統(tǒng)上，以被檢測工件厚度d為自變量，建立橫坐標(biāo)軸；以透照電壓U即X-射線機(jī)電壓為因變量，建立縱坐標(biāo)軸，形成形式為U(Kv)～d(mm)關(guān)系的曲線；該曲線中每一個數(shù)據(jù)對(U，d)處，皆根據(jù)試驗獲取軟射線濾波參數(shù)、散射線屏蔽、透照電流、焦距、校正參數(shù)、透照時間的最佳值，要求在成像系統(tǒng)上按照上述參數(shù)對工件進(jìn)行透照檢測，可使被檢測工件的成像質(zhì)量達(dá)到膠片照相的最高級B級；(3)以該系統(tǒng)上當(dāng)前被檢測物體的厚度d，按照(2)獲得對應(yīng)的透照電壓U，以U為自變量建立橫坐標(biāo)軸；再根據(jù)數(shù)字探測器亮場建模所規(guī)定的灰度閾值，利用(2)中對應(yīng)的軟射線濾波參數(shù)、透照時間、焦距，在探測器空屏透照下根據(jù)試驗獲得系統(tǒng)建模電流Im，以Im為因變量建立縱坐標(biāo)軸，形成成像系統(tǒng)建模透照參數(shù)選擇參考曲線U(Kv)～I(xiàn)m(mA)；(4)擬合(2)和(3)中的曲線，獲得相應(yīng)的最優(yōu)透照參數(shù)和建模參數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式；(5)根據(jù)(2)和(3)建立的最優(yōu)透照參數(shù)，成像系統(tǒng)在對工件進(jìn)行數(shù)字成像檢測前，首先根據(jù)被檢測工件的厚度d，按照(2)確定透照電壓、軟射線濾波參數(shù)、焦距參數(shù)值，被調(diào)整到待準(zhǔn)備校正狀態(tài)；再通過d對應(yīng)的透照電壓U，根據(jù)(3)中的建模透照電流Im，對處于待校正的成像系統(tǒng)進(jìn)行校正并建立校正模型；(6)對處于已被校正狀態(tài)的系統(tǒng)，在探測器前放置被檢測工件，并按照(2)中的射線屏蔽參數(shù)、透照時間參數(shù)、透照電流參數(shù)對工件進(jìn)行透照成像，得到的即為符合B級檢測質(zhì)量要求的工件數(shù)字圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法，其特征是所述步驟(2)中透照電流取當(dāng)前電壓下的接近飽和值；透照時間由探測器規(guī)定的幀頻和 圖像疊加平均的次數(shù)以及檢測效率要求共同決定；系統(tǒng)建模得到的圖像灰度要滿足閾值要求。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法，其特 征是所述步驟(3)中的對系統(tǒng)進(jìn)行建模校正時，成像系統(tǒng)上不放置被檢測工件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)數(shù)字射線成像檢測最優(yōu)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法。它解決了現(xiàn)有X-射線數(shù)字成像檢測中最優(yōu)系統(tǒng)透照參數(shù)系統(tǒng)建立方法的缺乏，導(dǎo)致不能正確進(jìn)行工業(yè)數(shù)字射線成像檢測等問題，提供了一種使工業(yè)數(shù)字射線成像檢測具備一個可靠有效的最優(yōu)參數(shù)選擇系統(tǒng)。其方法為(1)確定待檢測工件厚度；(2)在成像系統(tǒng)上建立U(Kv)～d(mm)關(guān)系的曲線；(3)形成成像系統(tǒng)建模透照參數(shù)選擇參考曲線U(Kv)～I(xiàn)_m(mA)；(4)擬合(2)和(3)中的曲線，獲得相應(yīng)的最優(yōu)透照參數(shù)和建模參數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式；(5)根據(jù)(2)和(3)建立的最優(yōu)透照參數(shù)；(6)得到的即為符合B級檢測質(zhì)量要求的工件數(shù)字圖像。
文檔編號G01T1/29GK101109627SQ20071001467
公開日2008年1月23日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者孔凡琴 申請人:孔凡琴;陳仁富