射线的无损检测技术
射线无损检测重点工作总结
射线无损检测重点工作总结
射线无损检测是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工业领域，用于检测材料
内部的缺陷和异物。
在工业生产中，射线无损检测的重点工作包括以下几个方面：首先，确定检测目标。
在进行射线无损检测之前，需要明确检测目标，包括要
检测的材料类型、检测的缺陷类型以及检测的深度和位置等。
只有明确了检测目标，才能有针对性地选择合适的检测方法和设备。
其次，选择合适的检测设备和方法。
射线无损检测可以使用X射线、γ射线或中子射线等不同类型的辐射源，根据不同的材料和缺陷类型选择合适的辐射源和检测方法。
同时，还需要根据实际情况选择合适的检测设备，包括射线源、探测器、影像设备等。
再次，制定检测方案。
在进行射线无损检测之前，需要制定详细的检测方案，
包括检测参数、检测位置、检测时间等。
同时，还需要对检测设备进行校准和标定，确保检测结果的准确性和可靠性。
最后，进行实际检测操作。
在进行射线无损检测时，需要严格按照检测方案进
行操作，确保检测的全面性和准确性。
同时，还需要注意辐射防护，保护检测人员和周围环境的安全。
总的来说，射线无损检测的重点工作包括确定检测目标、选择合适的检测设备
和方法、制定详细的检测方案以及严格进行实际检测操作。
只有做好这些工作，才能保证射线无损检测的准确性和可靠性，为工业生产提供有力的支持。
无损检测(射线,超声)
3.1.3 射线的产生
射线的性质，有利、有弊，应该科学地加以利 用和防范！射线学就是研究如何利用与防范射线 的科学。下面介绍产生x射线的主要设备: (1）x光管基本组成： • 阴极部件：灯丝（钨丝）——发射电子； 阴极罩——聚焦电子。 • 阳极部件：阳极靶——接收电子； 冷却介质——散热作用。 • 真空管——玻璃或金属陶瓷制作的真空外罩。
2.3.1 常用的无损探伤方法及探伤原理
(2)超声波探伤（Ultrasonic testing）—— 是利用超声波在 物质中传播（Propagation）、反射（Reflection）和 （Decay）等物理性质来发现缺陷的。 该法与射线探伤法形成优势互补. (3)磁力探伤（Magnetic testing）—— 是通过对铁磁材料 进行磁化所产生的漏磁场（Leakage magnetic field） 来发现其表面及近表面缺陷的。 在黑色金属（ ferrous metal ）的表面检测中应用广泛.
3.1.2 射线的性质 (1)不可见，直线传播—具有隐蔽性和指向性； (2)不带电，因而不受电磁场影响—电中性； (3)能穿透物质,但有衰减—具有穿透性和衰减性； 对同1种射线而言，功率越大，穿透性越强，衰减越慢； (4)能与某些物质产生光化作用，使荧光物质发光；可 使胶片感光—可成像； (5)能使某些气体电离—即产生电离辐射； (6)与光波一样，有反射、折射、干涉现象； (7)能产生生物效应，伤害和杀死生物细胞 —对人体有害。（此点非常重要）
2.3 无损检测方法 的种类及其适用性
2.3.1 常用的无损探伤方法及探伤原理
材料或工件未知工艺缺陷的检测中常用的无损 探伤方法有： (1)射线探伤（Ray Testing） —— 是利用射线的穿 透性（Penetrability）和衰减性（Decay）来发现 缺陷，即射线能够穿透物质并且在物质中有衰 减的物理特性来发现缺陷的。 该法是工业生产中最常用的NDT方法!
无损检测领域中射线技术的应用与发展
无损检测领域中射线技术的应用与发展射线检测是无损检测的重要分支，在各领域都有重要的应用。
它的全面质量管理包括很多方面的内容，本文向您简单介绍一下射线技术的应用与发展。
1.射线检测技术的应用射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。
穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像，从而实现对材料的无损检测。
(1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。
(2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。
评价某些复合件的制造过程。
也用于一系列情况下样件的评价;这种检测与评价过程,大大简化了取样破坏分析过程。
(3)检测大型固体火箭发动机,这样的射线系统使用电子直线加速器X射线源,能量高迭25MeV,可检验直径达3m的大型同体火箭发动机。
(4)检验小型、复杂、精密的铸件和锻件,进行缺陷检验和尺寸测量。
(5)检查工程陶瓷和粉末冶金产品制造过程发生的材料或成分变化,特别是对高强度、形状复杂的产品。
(6)组件结构检查。
2.射线检测技术的发展(1)数字射线照相技术时代。
1990年,R.Halmshaw和N.A.Ridyard在《英国无损检测杂志》上发表题为“数字射线照相方法评述”的文章,在评述了各种数字射线照相方法的发展之后认为,数字射线照相时代已经到来。
近年来射线检测技术发展的基本特点是数字图象处理技术广泛应用于射线检测。
射线层析检测和实时成像检测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。
(2)今后重点应用的技术。
1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。
②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。
5大无损检测技术之射线检测，射线检测原理、设备介绍
5⼤⽆损检测技术之射线检测，射线检测原理、设备介绍是5⼤⽆损检测技术中的⼀种，通常聊到射线检测，⼤家⾃然会联想到医院的射线检测设备。
其实，它们便是应⽤了技术的产品。
为增进⼤家对射线检测的认识，本⽂将对射线检测、射线检测原理以及射线检测设备予以介绍。
如果你对检测、射线检测技术具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。
⼀、射线检测射线检验通常简称为：RT，是⽆损检测⽅法的⼀种。
当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同。
这样，采⽤⼀定的检测器(例如，射线照相中采⽤胶⽚)检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等，从⽽完成对被检测对象的检验。
射线检验常⽤的⽅法有X射线检验、γ射线检验、⾼能射线检验和中⼦射线检验。
对于常⽤的⼯业射线检验来说，⼀般使⽤的是X射线检验和γ射线检验。
⼆、射线检验原理X和γ射线的波长短,能够穿过⼀定厚度的物质，并且在穿透的过程中与物质中的原⼦发⽣相互作⽤。
这种相互作⽤引起辐射强度的衰减，衰减的程度⼜同受检材料的厚度、密度和化学成分有关。
因此，当材料内部存在某种缺陷⽽使其局部的有效厚度、密度和化学成分改变时，就会在缺陷处和周围区域之间引起射线强度衰减的差异。
如果⽤适当介质将这种差异记录或显⽰出来，就可据以评价受检材料的内部质量。
X射线检验和γ射线检验,基本原理和检验⽅法⽆原则区别,不同的只是源的获得⽅式。
X射线源是由各种、电⼦感应加速器和直线加速器构成的从低能(⼏千电⼦伏)到⾼能(⼏⼗兆电⼦伏)的系列，可以检查厚⾄ 600mm的钢材。
γ射线是放射性同位素在衰变过程中辐射出来的。
三、射线检测设备(⼀)X射线机⼯业射线照相探伤中使⽤的低能X射线机，简单地说是由四部分组成：射线发⽣器(X射线管)、⾼压发⽣器、冷却系统、控制系统。
当各部分独⽴时，⾼压发⽣器与射线发⽣器之间应采⽤⾼压电缆连接。
按照的结构，X射线机通常分为三类，便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。
X射线无损检测的应用及发展趋势
X射线无损检测的应用及发展趋势摘要：X射线无损技术在各个领域的产品缺陷检测中得到了广泛应用，对于我国各类产品及材料的质量检测具有非常重要的效用。
在以后的产品材料检测中，应尽量与计算机技术相融合，由此使X射线无损检测技术实现自动化，进而提高X射线无损检测技术应用水平，为我国的材料检测提供更优质的技术支撑，并同时对材料质量进行高效管控。
关键词：X射线；无损检测；应用1X射线无损检测原理当辐射入射在物体表面上的时候，物质原子和入射光子便会产生相互作用，这时射线强度会因吸收、散射等原因而不断被弱化。
强度降低程度完全与材料衰减系统和穿透厚度有较大的关系。
如被穿透物其存在局部缺陷，而其与构成缺陷类的材料相比衰减系统是存在差别的，局部区域与相邻区域间所形成的透过射线强度会各有不同，存在较大的差异性，通过这些差异性可以判定所检测的物体是不是存在缺陷。
射线穿透过被检测对象以后，由此生成一幅射线强度分布潜像。
在被检测对象背面安放一个检测仪，可获得此潜像的投影，通过相应的技术处理以后，便能够将潜像转变成人肉眼能够看到的一幅二维平面图。
2X射线无损检测方法分类2.1 X射线照相法X射线在穿透被照对象时，存在缺陷的位置其吸收射线的能力和基体都是有所不同的，例如：空隙中有空气那么其射线吸收能力会比基体吸收能力低很多，因此，无缺陷位置处的X射线强度比有缺陷位置处的射线强度低。
对于存在缺陷的位置需要使用更多X射线粒子，由此造成在X射线胶片上产生黑度面积非常大的一幅缺陷图。
缺陷检测最终结果与被检材料的性质、缺陷的厚度有较大的关系。
2.2 实时成像检测借助真空管中的X射线敏感荧光屏将无法看到的X射线图转化成可见的光子图像，之后借助光电阴极把可见光子转变成与之相适的电子，再利用数千eV电压来对电子进行加速，同时将其聚焦在荧光显示屏上，最终形成经过好几十倍增强后的可见光图像。
然而通过图像增强器所输出的可以人肉眼看到的光图像是无法直接用来观察的，必须用摄像机将经由图像增强所形成的光信号转变成电信号，之后利用电缆将图像传送至计算机系统当中，同时对图像做相应的处理以后再上传到显示器屏幕上，以让检测人员可以对图像进行观察和分析[2]。
无损检测方法射线检测
Χ射线检测是利用Χ射线通过物质衰减程度与被通过部位 的材质、厚度和缺陷的性质有关的特性，使胶片感光成黑度不 同的图像来实现的。当一束强度为I0的Χ射线平行通过被检测 试件(厚度为d)后，其强度Id由式（6-31）表示。 若被测试件表 面有高度为h的凸起时，则Χ射线强度将衰减为
Ih I0e(dh)
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第6章 常用无损检测方法
图6-39 荧光增感屏构造示意图
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第6章 常用无损检测方法
2）
金属增感屏在受射线照射时产生β射线和二次标
识X射线对胶片起感光作用。如果射线能量不能使金 属屏的原子电离或激发， 则不起增感作用，相反还 会吸收一部分软射线。如铅增感屏， 当管电压低于 80 kV时，则基本上无增感作用。 在生产实践中，多 采用铅、锡等原子序数较高的材料作金属增感屏，因 为铅的压延性好，吸收散射线的能力强。
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第6章 常用无损检测方法
图6-35 X射线检测原理
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第6章 常用无损检测方法 2. Χ
Χ射线检测常用的方法是照相法，即利用射线感光材料 (通常用射线胶片)，放在被透照试件的背面接受透过试件后的 Χ射线， 如图6-36所示。胶片曝光后经暗室处理，就会显示 出物体的结构图像。根据胶片上影像的形状及其黑度的不均匀 程度，就可以评定被检测试件中有无缺陷及缺陷的性质、形状、 大小和位置。此法的优点是灵敏度高、直观可靠、重复性好， 是Χ射线检测法中应用最广泛的一种常规方法。由于生产和科 研的需要，还可用放大照相法和闪光照相法以弥补其不足。 放大照相可以检测出材料中的微小缺陷。
(6-36)
6
第6章 常用无损检测方法
又如在被测试件内，有一个厚度为x、吸收系数为μ′的某 种缺陷， 则射线通过后，强度衰减为
X射线的无损检测技术
X射线的无损检测技术一前言无损检测方法是利用声、光、电、热、磁及射线等与被测物质的相互作用,在不破坏和损伤被测物质的结构和性能的前提下,检测材料、构件或设备中存在的内外部缺陷,并能确定缺陷的大小、形状和位置。
无损检测的技术有很多，包括：染料渗透检测法、超声波检测法、强型光学检测法、渗透检测法、声发射检测法，以及本文介绍的x 射线检测法。
X射线无损探伤是工业无损检测的主要方法之一,是保证焊接质量的重要技术,其检测结果己作为焊缝缺陷分析和质量评定的重要判定依据,应用十分广泛。
胶片照相法是早期X射线无损探伤中常用的方法。
X射线胶片的成像质量较高，能够准确地提供焊缝中缺陷真实信息,但是,该方法具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易存放且查询携带不方便等缺点。
由于电子技术的飞速发展，一种新型的X射线无损检测方法“X射线工业电视”已应运而生，并开始应用到焊缝质量的无损检测当中。
X射线工业电视己经发展到由工业CCD摄像机取代原始X射线无损探伤中的胶片，并用监视器（工业电视）实时显示探伤图像，这样不仅可以节省大量的X射线胶片，而且还可以在线实时检测,提高了X射线无损检测的检测效率。
但现在的X射线工业电视大多还都采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测本身存在几个不可避免的缺点,如主观标准不一致、劳动强度大、检测效率低等等。
x射线无损探伤计算机辅助评判系统的原理可以用两个“转换”来概述:首先X射线穿透金属材料及焊缝区域后被图像增强器所接收，图像增强器把不可见的X射线检测信息转换为可视图像，并被CCD摄像机所摄取，这个过程称为“光电转换”；就信息量的性质而言,可视图像是模拟量,它不能被计算机所识别,如果要输入计算机进行处理，则需要将模拟量转换为数字量，进行“模/数转换”，即经过计算机处理后将可视图像转换为数字图像。
其方法是用高清晰度工业CCD摄像机摄取可视图像，输入到视频采集卡当中，并将其转换为数字图像，再经过计算机处理后，在显示器屏幕上显示出材料内部缺陷的性质、大小和位置等信息，再按照有关标准对检测结果进行等级评定，从而达到焊缝焊接质量的检测和分析。
五大常规无损检测技术之一：射线检测(RT)的原理和特点
五大常规无损检测技术之一:射线检测（RT）的原理和特点射线检测（Radiographic Testing),业内人士简称RT,是工业无损检测（Nondestructive Testing)的一个重要专业门类。
射线检测主要的应用是探测工件内部的宏观几何缺陷。
按照不同特征,可将射线检测分为多种不同的方法，例如：X射线层析照相（X-CT）、计算机射线照相技术(CR）、射线照相法，等等。
射线照相法是五大常规无损检测技术之一,其他四种是：超声检测(Ultrasonic Testing）：A型显示的超声波脉冲反射法、磁粉检测（MagneticParticle Testing)、渗透检测（Penetrant Testing）、涡流检测（Eddy Current Testing）.第一行左起一:固定式磁粉探伤机;第一行左起二：射线检测室的防护屏蔽门。
第二行左起一：便携式X射线管；第二行左起二:A型显示的模拟式超声波探仪。
射线照相法,利用X射线管产生的X射线或放射性同位素产生的γ射线穿透工件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。
该方法是最基本、应用最广泛的的一种射线检测方法，也是射线检测专业培训的主要内容。
射线照相法的原理射线检测，本质上是利用电磁波或者电磁辐射（X射线和γ射线)的能量。
射线在穿透物体过程中会与物质发生相互作用，因吸收和散射使其强度减弱。
强度衰减程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿透的厚度.详情请看：铅门为什么可以防止核辐射？射线照相法的原理：如果被透照物体（工件）的局部存在缺陷,且构成缺陷的物质的衰减系数又不同于试件（例如在焊缝中，气孔缺陷里面的空气衰减系数远远低于钢的衰减系数），该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。
把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,经过暗室处理后得到底片。
射线穿透工件后，由于缺陷部位和完好部位的透射射线强度不同，底片上相应部位等会出现黑度差异.射线检测员通过对底片的观察，根据其黒度的差异，便能识别缺陷的位置和性质。
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X射线得无损检测技术一前言无损检测方法就是利用声、光、电、热、磁及射线等与被测物质得相互作用,在不破坏与损伤被测物质得结构与性能得前提下,检测材料、构件或设备中存在得内外部缺陷,并能确定缺陷得大小、形状与位置。
无损检测得技术有很多，包括：染料渗透检测法、超声波检测法、强型光学检测法、渗透检测法﹑声发射检测法，以及本文介绍得x射线检测法。
X射线无损探伤就是工业无损检测得主要方法之一,就是保证焊接质量得重要技术,其检测结果己作为焊缝缺陷分析与质量评定得重要判定依据,应用十分广泛。
胶片照相法就是早期X射线无损探伤中常用得方法。
X射线胶片得成像质量较高,能够准确地提供焊缝中缺陷真实信息,但就是,该方法具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易存放且查询携带不方便等缺点。
由于电子技术得飞速发展,一种新型得X射线无损检测方法“X 射线工业电视”已应运而生,并开始应用到焊缝质量得无损检测当中。
X射线工业电视己经发展到由工业CCD摄像机取代原始X 射线无损探伤中得胶片,并用监视器(工业电视)实时显示探伤图像,这样不仅可以节省大量得X射线胶片,而且还可以在线实时检测,提高了X射线无损检测得检测效率。
但现在得X射线工业电视大多还都采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测本身存在几个不可避免得缺点,如主观标准不一致、劳动强度大、检测效率低等等。
x射线无损探伤计算机辅助评判系统得原理可以用两个“转换”来概述:首先X射线穿透金属材料及焊缝区域后被图像增强器所接收,图像增强器把不可见得X射线检测信息转换为可视图像,并被CCD摄像机所摄取,这个过程称为“光电转换”;就信息量得性质而言,可视图像就是模拟量,它不能被计算机所识别,如果要输入计算机进行处理,则需要将模拟量转换为数字量,进行“模/数转换”,即经过计算机处理后将可视图像转换为数字图像。
其方法就是用高清晰度工业CCD摄像机摄取可视图像,输入到视频采集卡当中,并将其转换为数字图像,再经过计算机处理后,在显示器屏幕上显示出材料内部缺陷得性质、大小与位置等信息,再按照有关标准对检测结果进行等级评定,从而达到焊缝焊接质量得检测与分析。
二 X射线无损检测系统结构与原理射线无损探伤缺陷自动检测系统得硬件组成与结构如图1所示。
系统主要由三个部分组成:信号转换部分、图像处理部分及缺陷位置得获取与传输部分。
图1系统结构图信号转换部分主要由X光光源、螺旋钢管、传送车、图像增强器、反射器以及CCD摄像机组成,信号转换部分得主要功能就是完成从x射线到可见光得信息载体转换以及可见光到可视图像得光电转换。
螺旋钢管首先被放置到传送车上,传送车在承载螺旋钢管前进得同时,车上得旋转滚轮带动螺旋钢管旋转,这样可以保证螺旋钢管得螺旋焊缝始终保持在CCD摄像机得正下方,CCD摄像机就可以始终摄取到螺旋焊缝得探伤图像。
由X光光源发出得X射线穿透螺旋钢管及焊缝区域后,被图像增强器接收,图像增强器将不可见得X射线探伤信息转换为可见光探伤信息,再通过反射镜反射到CCD摄像机当中,CCD摄像机再将光信号转换为电信号(模拟数据),完成光电转换,并将探伤图像送入图像处理部分。
在信号转换部分中,CCD摄像机将摄取到得探伤图像以帧得形式送入图像处理部分得视频采集卡当中,同时在图像处理部分中得监视器(工业电视)上实时显示这帧原始探伤图像(模拟图像)。
如果在焊缝区域中存在气孔、夹渣或未焊透等缺陷时,由于与背景区域(焊缝区域)相比较,缺陷区域透过得X射线较多,所以在监视器(工业电视)上显示得探伤图像中就会形成一个亮点或者一条亮线,图像处理部分也正就是利用这个特点来检测每一帧探伤图像中就是否存在缺陷得。
图像处理部分中主要包括监视器(工业电视),视频采集卡,计算机,计算机显示器等设备,图像处理部分得功能主要包括采集、显示、处理并存储所采集到得探伤图像数据。
由CCD摄像机摄取到得探伤图像数据(模拟数据)首先被送入监视器,并在监视器上实时显示,同时该探伤图像数据被输入到视频采集卡当中,经过视频采集卡进行采样、量化与编码之后将其数字化。
数字化后得探伤图像同样以帧得形式送入到计算机当中,在计算机中通过下述基于模糊识别准则得模糊缺陷检测算法来检测每一帧探伤图像中就是否存在缺陷(本文将在后续详细介绍该模糊缺陷检测算法),并在计算机显示器上实时显示检测结果,同时将检测结果存储到计算机得存储器当中,以备后续得查找与验证。
缺陷位置得获取与传输部分主要由AT89C2051单片机、旋转编码器、Max232芯片、ADAM一4520模块与传输线等组成,缺陷位置得获取与传输部分得主要功能就是获取并传输缺陷得位置信息、系统利用AT89C2051单片机并通过日本欧姆龙公司生产得旋转编码器将位移信号转换为脉冲信号,通过脉冲信号得个数来一记录传送车得位移信号,再通过串行通信接口将位移信号传送给计算机进行处理,从而确定缺陷得位置信息。
三缺陷检测流程在本文设计并实现得X射线无损探伤缺陷自动检测系统中,缺陷得自动检测与识别部分就是系统得核心部分,该部分得程序流程可分为如下几个步骤:l)程序初始化:完成程序开始运行时,一些变量得定义与赋值以及视频采集卡得初始化工作;2)图像采集与串行通信接口初始化:利用视频采集卡采集X射线探伤图像,并同时初始化串行通信接口,完成串行通信得初始连接;3)图像预处理与获取位置信息:完成一些必要得图像预处理运算,从而保证模糊缺陷检测算法得有效检测;获取螺旋钢管前进得位置信息,以保证计算缺陷位置信息时使用:4)检测缺陷:应用模糊缺陷检测算法,检测当前X射线探伤图像中就是否有缺陷存在,并在探伤图像中标记检测到得缺陷;5)缺陷得识别:计算缺陷得一些基本信息,如:大小、个数与位置等信息,并按照一定得标准,对检测到得缺陷进行统一得识别与判定;6)缺陷就是否超标:判断缺陷就是否超出标准,如果超出标准,则发送喷标信号,在螺旋钢管上标记超出标准得缺陷;如果没有缺陷超出标准,则程序返回到初始状态,准备下一帧X射线探伤图像得采集、检测与识别。
缺陷自动检测与识别部分得程序流程框图如图2所示。
图三缺陷检测流程图四缺陷检测算法原理若在焊缝区域中存在气孔、夹渣以及未焊透等缺陷时,因为缺陷区域穿透得X射线较多,而相对来说周围背景区域X射线得透射量较少,所以在探伤图像中,缺陷区域就会形成一个亮点或者一条亮线。
这样在视觉上就可以根据探伤图像中,某一个区域就是否比其周围背景区域更加明亮来判断该区域就是否就是缺陷区域,而从图像处理得角度来瞧,可以根据探伤图像中像素灰度值得大小来判断一个区域就是否就是缺陷区域。
首先从人类视觉得角度出发,观察一下缺陷检测人员就是如何判断一个区域就是否就是缺陷区域。
如果一个区域比周围背景区域明亮,检测人员会认为这个区域可能就是缺陷区域,随着耐区域亮度差得继续加大,检测人员会一认为这个区域就是缺陷区域得可能性较大,甚至认为这个区域一定就是缺陷区域。
反之,如果一个区域与周围背景区域得亮度差不多,那么检测人员就会认为这个区域不就是缺陷区域,而就是背景区域。
在这里应该注意一个问题,人类视觉中得“亮度代或者说就是“明亮程度”,不仅仅就是指区域中像素得灰度平均值,而且还与区域中像素得空间方差特性(一定区域内像素灰度值变化得剧烈程度)有关。
也就就是说仅仅有着较高得灰度平均值还不够,或者说还不足以使缺陷检测人员确信这个区域就就是缺陷区域。
举一个特殊得例子,如果一个区域内有几个灰度值极大得点(实际上就就是几个恶性得随机噪声),它们仍然会使整个区域得灰度平均值较高,但这个区域却不就是缺陷,瞧起来也不比其周围背景区域“明亮”,因为这个区域只就是包含了几个恶性随机噪声得背景区域,而并非就是缺陷区域。
所以人类视觉中得“亮度”指得就是,除了有着较高得空间对比度(即灰度平均值)之外,还需要有着较低得空间方差特性,也就就是说,瞧起来还要“亮”得比较“均匀”。
在X射线探伤图像中,当缺陷区域与噪声区域呈现相同得空间对比度特性时(区域得平均灰度值相同),缺陷区域得方差特性显然要比噪声区域得空间方差特性低(区域得灰度值变化程度小);而当缺陷区域与噪声区域呈现相同得空间方差特性时,缺陷区域得空间对比度又必然要比噪声区域得空间对比度高。
所以在本文所采用得模糊缺陷检测算法中,对于具有相同空间对比度特性得区域来说,它得空间方差特性越小,就越有理由相信这个区域就是缺陷区域,其模糊隶属度得值就越高,反之就越低;而对于具有相同空间方差特性得区域来说,它得空间对比度特性越低,这个区域就是缺陷区域得可能性就越小,其模糊隶属度得值就越低,反之也就越高,这就就是模糊缺陷检测算法得基本原理,模糊缺陷检测算法中采用得模糊规则就就是基于此而形成得。
在本文采用得模糊缺陷检测算法中,一个重要得参数就是空间对比度参数中两个对比区域(检测区域与比较区域)之间得距离。
距离得大小对空间对比度参数得可靠性影响很大,无论过大或过小均无法正确反映所要比较两个区域真实得空间对比度特性。
一方面,当检测区域与比较区域之间得距离过小时,对于较大得缺陷来说,其反映得可能就是缺陷区域内部之间得空间对比度特性,并不就是所希望得到得缺陷区域与周围背景区域得空间对比度特性;另一方面,当检测区域与比较区域之间得距离过大又会失去缺陷区域与“周围”背景区域比较得意义,距离越大,两个区域之间得相关性就越小,空间对比度特性得意义也就越小。
所以检测区域与比较区域之间得距离大小应当适中,不易过大也不易过小,既要能准确反映出缺陷区域与其周围背景区域之间得对比度特性,又要能跳出较大得缺陷区域,防止缺陷区域内部之间得空间对比度得比较,具体情况如图4所示,其中,D为检测区域,E为比较区域,d为它们之间得距离。
在程序实现方面上,本文在远区域与近区域各选取了一个比较区域,将远、近两个比较区域计算出来得灰度平均值相加后再平均,即取远、近两个比较区域得平均值,这样在一定程度上就可以减少上述现象得发生。
图4 距离对检测效果得影响在本文所介绍得X射线无损探伤缺陷自动检测系统中,采用得模糊缺陷检测算法就就是基于上述介绍得模糊准则而实现得,即通过模糊理论来判断焊缝区域中就是否有缺陷存在。
所有需要检测得灰度探伤图像均就是由CCD摄像机摄取,并由视频采集卡数字化,再经过计算机处理之后,将结果保存在计算机得硬盘中。
灰度图像得灰度级为256,大小为768x576个像素。
所得得灰度探伤图像首先经焊缝提取方法,将焊缝区域大致确定出来,然后在大致确定出来得焊缝区域中以过滤得形式应用模糊缺陷检测算法,便可以准确得检测出焊缝区域中得缺陷及其具体位置所在。
由于各个X射线探伤系统得成像质量不尽相同,同时不同直径钢管得成像情况也有差别,所以产生得X射线探伤图像得质量差别比较大。