的實際尺寸，則可采用5X5的模板進行快速檢測；
[0071] 步驟b :取公式（3)中前5行數(shù)據(jù)，從第2列到第N列的像素灰度值數(shù)據(jù)，依次減 去其前一列像素對應(yīng)灰度值并取平均值，保存數(shù)據(jù)為：
[0072] Di= (d n，d12，…，dw J (4)
[0073] 步驟c :依次取公式（3)中第2行到第6行數(shù)據(jù)，第3行到第7行數(shù)據(jù)，……，直 到最后5行數(shù)據(jù)，分別執(zhí)行上述步驟b，得到并保存數(shù)據(jù)為：
[0074]
[0075] 步驟d :將公式⑷和公式（5)中的M-4組N-1維列向量的數(shù)據(jù)統(tǒng)一整合為M-4行 N-1列的矩陣D :
[0076]
[0077] 其中，D即為圖像X的識別矩陣，屯表示公式⑶的圖像矩陣中從i行到i+4行 的第j+1列的5個像素灰度值對應(yīng)減去第j列5個像素灰度值的均值；
[0078] 步驟e :分析公式（6)中每一行的數(shù)據(jù)特征，即可完成氣缸套的檢測：①對于理想 的合格產(chǎn)品，D中所有的數(shù)據(jù)元牝均為很小值，且每行數(shù)據(jù)應(yīng)該非常接近；②對于同一行數(shù) 據(jù)中突現(xiàn)連續(xù)的兩個異常數(shù)據(jù)元大小接近正負相反，且與其緊鄰的上下兩行數(shù)據(jù)正常，則 該位置為孤立噪聲點，也視為合格品；③如果存在不小于〇. 5毫米X0. 5毫米的砂眼缺陷， 則在同一行該砂眼位置的左邊界點出現(xiàn)正向異常值，右邊界點出現(xiàn)負向異常值，左右邊界 之間連續(xù)不少于于5個數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不規(guī)則浮動但全部大于無缺陷區(qū)域的正常數(shù)據(jù)值，在左右 邊界之外的區(qū)域數(shù)據(jù)正常，該特征連續(xù)存在相鄰5行以上，則認(rèn)定被檢測的氣缸套9存在缺 陷；
[0079] 步驟f :根據(jù)步驟e給出檢測結(jié)果，機電控制模塊自動將載有工件的工作臺垂直下 降后分類下料；
[0080] 步驟g :繼續(xù)檢測下一件氣缸套。
[0081 ] 所述機電控制模塊包括上料機構(gòu)；機電控制模塊通過上料機構(gòu)將批量氣缸套工件 依次送到檢測工作臺位置；上料機構(gòu)可以是裝載有若干檢測工位的大轉(zhuǎn)盤，也可以是傳送 帶或傳送鏈等機構(gòu)。
[0082] 機電控制模塊、檢測工作臺以及探測器支撐臂均可以采用現(xiàn)有的裝置來實現(xiàn)；檢 測工作臺可以上下升降以及360度旋轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)的步進電機以及氣缸就可以實現(xiàn)；探測 器支撐臂可以采用絲杠螺母機構(gòu)來實現(xiàn)，只要能夠上下升降就可以。
【主權(quán)項】
1. 一種氣缸套缺陷的X射線自動檢測裝置，包括計算機控制與圖像處理單元（I)、檢測 工作臺（2)和X射線管（3);其特征在于，還包括與X射線管（3)相配合的線陣式成像器件 巧）；所述線陣式成像器件（5)通過探測器支撐臂（7)支撐并與計算機控制與圖像處理單元 (1)相連接；所述檢測工作臺（2)可上下升降W及360度自由旋轉(zhuǎn)并用于將氣缸套（9)頂 起套在線陣式成像器件（5)的外圍，計算機控制與圖像處理單元（1)通過機電控制模塊（8) 控制檢測工作臺（2)和探測器支撐臂（7)的動作。2. 如權(quán)利要求1所述的氣缸套缺陷的X射線自動檢測裝置，其特征在于，所述機電控制 模塊（8)包括上料機構(gòu)；上料機構(gòu)將批量氣缸套工件依次送到檢測工作臺位置；上料機構(gòu) 可W是裝載有若干檢測工位的大轉(zhuǎn)盤，也可W是傳送帶或傳送鏈等機構(gòu)。3. -種氣缸套缺陷的X射線自動檢測方法，采用如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在 于，包括W下步驟： 步驟1 :檢測裝置啟動后，系統(tǒng)初始化：①確定檢測的氣缸套（9)型號，根據(jù)其壁厚自動 確定需要的X射線管（3)電壓與管電流大小；②根據(jù)實際檢測需要確定檢測的氣缸套缺陷 類型與缺陷尺寸，檢測裝置據(jù)此自動確定檢測工作臺（2)圍繞旋轉(zhuǎn)軸做周向旋轉(zhuǎn)的最大旋 轉(zhuǎn)步長n°，n能被360整除，N= 360/n; 步驟2 :計算機控制與圖像處理單元（1)發(fā)出指令，機電控制模塊（8)將批量氣缸套工 件依次送到檢測工作臺（2)位置； 步驟3:當(dāng)檢測工件到達檢測工作臺（2)后，機電控制模塊（4)自動將載有氣缸套巧） 的檢測工作臺（2)垂直向上頂起，使得氣缸套（9)完全套在線陣式成像器件（5)外圍，并且 氣缸套（9)靠近X射線管（3)發(fā)射端一側(cè)的前壁盡可能靠近線陣式成像器件巧）的成像 面； 步驟4 :X射線管（3)發(fā)出X射線束透照氣缸套巧），線陣式成像器件（5)獲取緊靠它 的氣缸套（9)前壁的一列數(shù)據(jù)，記為Xi: Xi=(X11，而1，…，Xmi)t (1) 其中，Xi為M維列向量，表示線陣式成像器件妨在豎直方向上采集到的像元個數(shù)，符 號T表示轉(zhuǎn)置； 步驟5 :檢測工作臺（2)帶動氣缸套巧）W該型號氣缸套對應(yīng)的最大旋轉(zhuǎn)步長n°做周 向間歇式勻速旋轉(zhuǎn)并采集數(shù)據(jù)，與步驟4相同的方法獲取W下N-I組M維數(shù)據(jù)：巧 步驟6:將公式（1)和公式似中的N組M維列向量的數(shù)據(jù)統(tǒng)一整合為M行N列的圖 像矩陣X:娩 其中，矩陣X即是相當(dāng)于將氣缸套（9)周向展開后所成的單壁全景X射線圖像，矩陣中 的元素X。表示圖像在第i行第j列的像素灰度值，圖像大小為MXN; 步驟7 :對獲得的單壁全景X射線圖像進行識別，完成對該氣缸套的檢測；逐個完成對 氣缸套（9)的檢測。4.如權(quán)利要求3所述的氣缸套缺陷的X射線自動檢測方法，其特征在于，計算機控制與 圖像處理單元（1)通過快速差影法對采集到單壁全景X射線圖像的氣缸套（9)進行檢測， 實現(xiàn)自動檢測；所述快速差影法包括如下步驟： 步驟a:由步驟1已知缺陷的類型與尺寸，假設(shè)所要檢測的最小缺陷反映在圖像中的大 小為mXn，即缺陷在氣缸套整幅圖像中的子區(qū)域圖像為m行n列，則可采用mXn的模板進 行快速檢測； 步驟b:取公式（3)中前m行數(shù)據(jù)，從第2列到第N列的像素灰度值數(shù)據(jù)，依次減去其 前一列像素對應(yīng)灰度值并取平均值，保存數(shù)據(jù)為： Di=(d11，di2,…，di,N1) (4) 步驟C:依次取公式（3)中第2行到第m+1行數(shù)據(jù)，第3行到第m巧行數(shù)據(jù)，……，直 到最后的m行數(shù)據(jù)，分別執(zhí)行上述步驟b，得到并保存數(shù)據(jù)為：閑 步驟d:將公式（4)和公式（5)中的M-m+1組N-I維列向量的數(shù)據(jù)統(tǒng)一整合為M-m+1行N-I列的矩陣D:其中，D即為圖像X的識別矩陣，d。表示公式做的圖像矩陣中從i行到i+m-1行的 第j+1列的m個像素灰度值對應(yīng)減去第j列m個像素灰度值的均值； 步驟e:分析公式化）中每一行的數(shù)據(jù)特征，即可完成氣缸套的檢測：①對于理想的合 格產(chǎn)品，D中所有的數(shù)據(jù)元di,均為很小值，且每行數(shù)據(jù)應(yīng)該非常接近；②對于同一行數(shù)據(jù) 中突現(xiàn)連續(xù)的兩個異常數(shù)據(jù)元大小接近正負相反，且與其緊鄰的上下兩行數(shù)據(jù)正常，則該 位置為孤立噪聲點，也視為合格品；③如果存在不小于mXn的缺陷，則在同一行該缺陷位 置的左邊界點出現(xiàn)正向異常值，右邊界點出現(xiàn)負向異常值，左右邊界之間連續(xù)不少于n個 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不規(guī)則浮動但全部大于無缺陷區(qū)域的正常數(shù)據(jù)值，在左右邊界之外的區(qū)域數(shù)據(jù)正 常，該特征連續(xù)存在相鄰m行W上，則認(rèn)定被檢測的氣缸套（9)存在缺陷； 步驟f:根據(jù)步驟e給出檢測結(jié)果，機電控制模塊自動將載有工件的工作臺垂直下降后 分類下料； 步驟g:繼續(xù)檢測下一件氣缸套。
【專利摘要】本發(fā)明涉及X射線無損檢測技術(shù)，特別涉及一種氣缸套缺陷的X射線自動檢測裝置和方法。解決了目前氣缸套等具有管狀結(jié)構(gòu)的零部件在進行射線檢測時采集到的圖像不能準(zhǔn)確反映產(chǎn)品缺陷進而導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題。本發(fā)明所采用的成像方法是利用線陣式探測器置于氣缸套內(nèi)部的單壁成像法，氣缸套的圖像數(shù)據(jù)均是氣缸套單壁在射線源與探測器之間并貼近探測器成像面的單壁垂直成像，這種成像方法在本質(zhì)上相當(dāng)于將氣缸套展開成矩形面板后由線陣探測器逐列掃描成像，克服了弧長引起的正弦效應(yīng)。相比于雙層壁成像，單壁成像法顯著提高了圖像的分辨率，在氣缸套有外螺紋情況下有效避免了在雙層壁成像中前后壁螺紋不規(guī)則交叉成像的干擾。
【IPC分類】G01N23/04
【公開號】CN105203570
【申請?zhí)枴緾N201510627845
【發(fā)明人】韓躍平, 李瑞紅
【申請人】中北大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月28日