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管道焊缝缺陷射线检测图像获取与处理的数字化技术研究

作　者: 王娜
导　师: 赵秉军
学　校: 东北大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 管道检测底片数字化 CMOS探测器图像处理校准
分类号: TG441.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着计算机技术、光电成像技术及图像处理技术的日趋成熟,数字化射线检测技术也得到了发展。但是数字化检测直接成像系统还没有国产设备,也没有对国外设备成功应用的经验,所以寻找适合于管道焊缝检测的数字化成像技术和进行设备的研究实验无疑具有重要意义；X射线胶片照相法由于具有影像直观、有档可查等优点,一直被认为是一种最可靠的检测方法,但这种检测方法存在的最大问题是如何将大量底片进行可靠存储,将焊缝底片信息进行数字化获取与处理、进而实现资源共享一直是业界人士所期盼的目标。本文主要针对上述两个问题开展研究。首先从X射线的性质、产生着手,分析X射线与物质的相互作用,射线衰减规律和检测原理,探讨X射线检测工艺条件的选择和缺陷影像的特征。在分析数字化成像器件组成及工作原理的基础上,结合光电二极管阵列探测器和CMOS阵列探测器扫描成像技术的特点,对样品进行扫描,并通过分析扫描后图像的灵敏度,判断这两种探测器是否适合直接成像。研制一种底片扫描设备,重点研究该系统校准及标定的原理和方法。用该系统扫描的管道焊缝底片质量达到《无损检测—射线照相胶片数字系统的质量鉴定—最低要求》标准规定中的要求。并对扫描后的图像进行数字图像处理,使缺陷更易识别。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-26
  1.1 无损检测技术概述  9-11
  1.2 X射线检测技术的基础  11-24
    1.2.1 X射线的产生和性质  11-14
    1.2.2 X射线与物质的相互作用  14-18
    1.2.3 X射线衰减规律和检测原理  18-20
    1.2.4 X射线的工艺条件  20-24
  1.3 本课题研究意义  24-25
  1.4 本课题研究的内容  25-26
第2章焊缝缺陷的形成与射线透照的图像特征  26-32
  2.1 焊缝缺陷的分类  26-29
  2.2 缺陷的识别方法  29
  2.3 射线照相缺陷评定  29-32
    2.3.1 管道焊缝质量评级  29
    2.3.2 焊缝缺陷的评级  29-32
第3章 X射线实时成像检测系统设备性能的研究  32-54
  3.1 X射线数字化实时成像检测系统  33-41
    3.1.1 基于图像增强器成像检测系统  33-34
    3.1.2 线阵列探测器  34-37
    3.1.3 平板型探测器  37-38
    3.1.4 探测器性能比较及适用范围  38-40
    3.1.5 CCD图像传感器和CMOS图像传感器  40-41
  3.2 X射线实时成像系统成像质量的评价—灵敏度  41-43
    3.2.1 绝对灵敏度和相对灵敏度  41-42
    3.2.2 像质计  42-43
  3.3 线阵列探测器性能研究  43-53
    3.3.1 线性二极管阵列探测器成像质量测试实验  44-48
    3.3.2 CMOS线性阵列探测器成像质量测试实验  48-53
  3.4 小结  53-54
第4章底片数字化技术研究  54-76
  4.1 底片与数字图像的比较  54-55
  4.2 图像校准与分辨率标定  55-65
    4.2.1 设备技术指标及组成  55-57
    4.2.2 尺寸校准  57-60
    4.2.3 黑度校准  60-62
    4.2.4 系统可扫描底片黑度范围及黑度测量精度  62
    4.2.5 系统分辨率标定  62-65
  4.3 X射线底片数字化系统的分级  65-66
  4.4 数字图像预处理方法  66-76
    4.4.1 X射线底片数字化图像噪声滤除  67-71
    4.4.2 常用的对比度增强方法  71-74
    4.4.3 常用边缘检测方法  74-76
第5章结论与课题展望  76-78
  5.1 结论  76
  5.2 课题展望  76-78
参考文献  78-82
致谢  82

管道焊缝缺陷射线检测图像获取与处理的数字化技术研究

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