一種基于x射線的目標缺陷檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及X射線檢測設備技術領域。更具體地說，本發(fā)明設及一種基于X射線的 目標缺陷檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 射線檢測是常規(guī)無損檢測的重要方法之一，廣泛應用于航空、航天、核電、國防W 及其它工業(yè)部口，在工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟中發(fā)揮了重要作用。目前，在生產(chǎn)實際中，射線檢 測普遍使用膠片照相法。X射線膠片照相的成像質量較高，能正確提供被測試件缺陷真實情 況的可靠信息，但是，它具有操作過程復雜、運行成本高、結果不易保存且查詢攜帶不便W 及評片人員眼睛易受強光損傷等缺點。
[000引為了解決上述問題，2 0世紀9 0年代末出現(xiàn)了 X射線數(shù)字照相（D i g i t a 1 Radiography，DR)檢測技術。X射線數(shù)字照相系統(tǒng)中使用了平板探測器（flat panel detector),其像元尺寸可小于0.1mm，因而其成像質量及分辨率幾乎可與膠片照相媳美，同 時還克服了膠片照相中表現(xiàn)出來的缺點，也為圖像的計算機處理提供了方便。因此，基于平 板探測器的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)在無損檢測和評價(NDT/NDE)、集裝箱掃描、電路板檢查W 及醫(yī)療應用等方面具有廣闊的應用前景。
[0004] 然而，由于射線源、工件、成像系統(tǒng)、成像工藝等多因素的影響，得到的圖像的質量 有時會達不到規(guī)定的質量標準，導致圖像細節(jié)信息被掩蓋，影響對結果的判斷。同時與X射 線平板探測器相配合的應用軟件發(fā)展相對滯后，通常僅提供對平板探測器圖像的觀察功 能，而無法對圖像的獲取條件進行調整，也無法對圖像進行后期處理，且在實際使用中較多 依賴人眼對于目標缺陷的識別能力，檢測效率較低，檢測結果的有效性也受到了一定的影 響。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu) 點。
[0006] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種基于X射線的目標缺陷檢測系統(tǒng)，其能夠對X射線 源成像和探測器獲取圖像的參數(shù)進行控制調整，并可W對實時采集的圖像進行優(yōu)化處理， 有效提高圖像的清晰度和對比度，突出了缺陷，便于后續(xù)對圖像中缺陷細節(jié)的分析。
[0007] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的運些目的和其它優(yōu)點，提供了一種基于X射線的目標缺陷 檢測系統(tǒng)，其包括：
[000引X射線源控制模塊，其被配置成通過調節(jié)X射線源發(fā)射的X射線的參數(shù)，用W控制X 射線成像設備的圖像成型質量；
[0009] 平板探測器配置模塊，其用W控制平板探測器捕獲到的所述圖像的質量；
[0010] 圖像實時采集模塊，其被配置成實時采集平板探測器生成的圖像，并傳輸給圖像 查看模塊W顯示于顯示模塊中；
[0011] 缺陷記錄模塊，其被配置成評定所述圖像，并記錄評定結果；w及
[0012] 人機交互模塊，其被配置成用戶可在顯示模塊中進行操作參數(shù)的輸入或修改，人 機交互模塊能夠為使用者提供最適合的用戶界面，包括界面的風格、配色、窗口尺寸等，并 對不同的輸入事件提供功能支持，通過人機交互模塊可保證不同的使用者快速適應軟件的 使用方法，并因人而異的提供最適合的操作可視化效果，W保證使用者W最高效率進行目 標缺陷的檢測；
[0013] 其中，所述圖像查看模塊還分別連接LUT調整模塊和圖像增強模塊，所述圖像查看 模塊可接收圖像實時采集模塊所傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)，調用圖像增強模塊、LUT調整模塊對圖像 進行進一步的處理，所述LUT調整模塊用W保證所述圖像在不同顯示模塊上顯示效果的一 致性，提高軟件系統(tǒng)的兼容性與可用性，擴大用戶硬件選擇范圍。所述圖像增強模塊W提高 所述圖像的質量，然后將處理得到的圖像實時顯示在窗口中。
[0014] 其中，X射線源控制模塊、平板探測器配置模塊和圖像實時采集模塊均與X射線探 測器的命令處理器相連，所述命令處理器將平板探測器捕獲到的X射線處理為數(shù)字信號，并 傳輸給所述圖像實時采集模塊。
[0015] 優(yōu)選的是，其中，X射線源用于產(chǎn)生一定能量的X射線穿透工件，X射線在工件內部 被吸收而產(chǎn)生強度上的差異，從而傳遞工件內部的缺陷、形狀等信息到達平板探測器，不同 的檢測工件需要不同的發(fā)射功率，X射線源的電壓會影響X射線的穿透能力，X射線源的電流 會影響X射線的能量，從而影響圖像的曝光量，光路上介質比如空氣因溫度場的波動而造成 的密度變化也會影響X射線的運行，由此所述X射線源控制模塊可通過調節(jié)所述X射線源的 電流、電壓或溫度等參數(shù)獲得對工件最優(yōu)的穿透力，W提高X射線成像設備的圖像成型質 量，此外，X射線源控制模塊還可通過簡單的用戶交互操作對射線源的多種錯誤狀態(tài)進行標 /J、- 〇
[0016] 優(yōu)選的是，其中，所述X射線源控制模塊W不大于0.1 V的精度對所述電壓進行調 整，所述X射線源控制模塊W不大于0.001A的精度對所述電流進行調整，保證了對X射線源 調節(jié)精度。
[0017] 優(yōu)選的是，其中，所述平板探測器配置模塊可通過調節(jié)平板探測器的空間分辨率、 曝光時間或增益模式等參數(shù)W控制平板探測器捕獲所述圖像的質量。
[0018] 優(yōu)選的是，其中，所述平板探測器配置模塊可自動對平板探測器捕獲的圖像進行 偏移校正或增益校正W減少圖像中固有的噪聲，使每個像素對劑量的響應具有一致性，其 中，偏移校正可補償圖像中固定條紋像素的明暗變化，而增益校正是有效區(qū)內一系列由原 始X線曝光的帖的平均。此外，還可W控制進行校正的帖數(shù)，W盡量減少由于校正數(shù)據(jù)引入 的誤差。
[0019] 優(yōu)選的是，其中，所述平板探測器配置模塊可控制平板探測器采樣的位數(shù)，此位數(shù) 即為二維圖像中每一像素點所存儲的二進制位數(shù)，在同一顏色通道中，不同的位數(shù)可代表 不同的灰度級別，通過控制圖像采樣的質量可提高圖像的分辨率
[0020] 優(yōu)選的是，其中，所述平板探測器配置模塊可單張捕獲或序列捕獲的方式進 行捕獲圖像，且對每次捕獲的文件可W項目編號、工件編號的方式進行編號，便于對捕獲圖 像的管理。
[0021] 優(yōu)選的是，其中，所述LUT調整模塊可通過Gamma校正補償不同輸出設備上顏色顯 示的差異，W便在不同的監(jiān)視器上查看，其中所述LUT調整模塊通過調整Gamma曲線的角度 W實現(xiàn)不同灰度值的映射，保證在不同顯示器上獲得相同的灰度顯示效果，其中所述Gamma 曲線繪制的公式為輸出強度=輸入強度l/gamma，所述曲線角度的調整精度為不大于1角度 值。
[0022] 優(yōu)選的是，其中，所述圖像增強模塊連接有可擴展的系統(tǒng)算法庫，算法庫中包括多 種可用于平板探測器圖像的圖像處理算法，該圖像增強模塊可選擇所用的處理算法，并可 控制算法的參數(shù)，當有多種算法進行圖像增強時，還可通過調整所述算法庫中不同算法的 處理順序，W實現(xiàn)最優(yōu)的圖像增強效果。當使用所述增強模塊進行圖像增強時，經(jīng)增強的圖 像可實時顯示在顯示模塊中。此外，其連接的系統(tǒng)算法庫具備高度擴展性，可根據(jù)用戶需求 內置多種圖像處理算法，所有算法具備相同的輸入輸出接口。
[0023] 優(yōu)選的是，其中，所述缺陷記錄模塊可選擇缺陷種類，并可通過所述圖像查看模塊 配合鼠標進行缺陷尺寸的測量W評定定級，并可撰寫缺陷說明的備注文檔。
[0024] 本發(fā)明至少包括W下有益效果：
[0025] (1)本發(fā)明根據(jù)待測工件的具體情況可對X射線探測器的X射線源的溫度、電壓、電 流等參數(shù)進行調整，通過選擇合適的發(fā)射功率和外界溫度條件，來獲得最優(yōu)的圖像清晰度 和曝光率，從而提高X射線成像設備的圖像成型質量；
[0026] (2)本發(fā)明還可W對探測器捕獲圖像的參數(shù)、校正帖數(shù)、記錄格式及采樣位數(shù)等進 行控制調整，提高探測器在將X射線能量轉變成電信號時對工件密度差異及細微結構的分 辨能力，提高探測器的成像能力；
[0027] (3)本發(fā)明可通過可擴展的算法庫對實時圖像進行處理W提高圖像整體的對比度 和可分辨能力，從而提高了對工件缺陷的辨識度。
[0028] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明的一個實施例中基于X射線的目標缺陷檢測系統(tǒng)的框圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明的另一實施例中基于X射線的目標缺陷檢測系統(tǒng)的工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，W令本領域技術人員參照說明書文 字能夠據(jù)W實施。
[0032] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)形式，其包括：
[0033] X射線源控制模塊，其被配置成通過調節(jié)X射線源發(fā)射的X射線的參數(shù)，用W控制X 射線成像設備的圖像成型質量；
[0034] 平板探測器配置模塊，其用W控制平板探測器捕獲到的所述圖像的質量；
[0035] 圖像實時采集模塊，其被配置成實時采集平板探測器生成的圖像，并傳輸給圖像 查看模塊W顯示于顯示模塊中；
[0036] 缺陷記錄模塊，其被配置成評定所述圖像，并記錄評定結果；W及
[0037] 人機交互模塊，其被配置成用戶可在顯示模塊中進行操作參數(shù)的輸入或修改；
[0038] 其中，所述圖像查看模塊還分別連接LUT調整模塊和圖像增強模塊，所述LUT調整 模塊用W保證所述圖像在不同顯示模塊上顯示效果的一致性，所述圖像增強模塊W提高所 述圖像的質量；
[0039] 其中，X射線源控制模塊、平板探測器配置模塊和圖像實時采集模塊均與X射線探 測器的命令處理器相連，所述命令處理器將平板探測器捕獲到的X射線處理為數(shù)字信號，并 傳輸給所述圖像實時采集模塊。
[0040] 在運種技術方案中，根據(jù)X射線成像原理，