[发明专利]射线实时成像中缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理和无损检测领域，特别涉及一种射线实时成像中缺陷检测方法。

背景技术

近年来，X射线以其穿透力强、实时性好和系统数字化精度高，在检测领域得到了广泛的应用。DR(Digital Radiography 数字辐射成像) 是一种数字射线检测技术，即数字形式的X射线辐射成像技术。与胶片照相法相比，DR技术能实时或近实时地显示被检试件内部和表面缺陷性质、大小、分布等信息，因而能在线、快速、及时、动态地评价被检试件质量。DR扫描速度快，其效率比传统的X光胶片成像高很多，且便于计算机处理、存储和网络传输，适合用于工件的实时批量检测。

目前我国现行装配在车辆上的各类转向架近百万件，我国现行的铁路标准由于检测手段的限制，作了如下规定：“对车辆转向架侧架、摇枕实行寿命管理，凡使用年限超过25年的配件全部报废”。这造成很大的浪费，而且随着铁路重载、提速的发展，国家正逐步将铁路转向架的检测由1%射线抽检向射线全检发展。利用计算机对由射线成像形成的铸件图像进行缺陷的自动识别，可以有效地克服人工评片中由主观因素引起的误判或漏判，提高缺陷检测的效率和准确性。

针对类似铁路铸件这类少品种、大批量产品检测，人们开发了不同的X射线在线系统，此类系统可以快速的检测被测工件。但在DR成像系统中，由于产生的射线图像经常会受到量子和起伏噪声等因素的影响，造成图像对比度和信噪比低、缺陷边界模糊等情况，成像质量相对较低。目前针对射线图像，人们开发了许多缺陷提取算法，此类算法大多是直接对图像进行边缘检测，由于射线图像本身的低对比度特性使得此类算法都较为复杂，而且比较耗时。在某些情况下甚至出现了工件时间远小于工件缺陷识别时间的现象，大大降低了系统的检测效率。如何快速识别出被测对象中是否包含缺陷以及缺陷的大小、等级是个急待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种射线实时成像中缺陷检测方法，该方法针对DR大批量检测特点，避开复杂的弱边缘提取的缺陷检测方法，具有缺陷检测速度快、检测准确的特点，并可结合控制参数实时结算出缺陷所在工件的实际位置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的射线实时成像中缺陷检测方法，包括以下步骤：

S1：根据被检工件类型、品种建立被检测对象的标准射线图像数据库；

S2：获取被测对象的现场射线图像；

S3：增强现场射线图像，获得增强后的增强射线图像；

S4：从标准射线图像数据库中选择与现场射线图像同类型、同品种的标准射线图像；

S5：对增强射线图像和标准射线图像进行配准，以获得从对增强后的射线图像变换到标准射线图像的空间变换系数；

S6：将增强射线图像变换到标准射线图像空间，然后对二者进行差影操作，去除背景，对差影结果进行缺陷提取；

S7：根据检测射线成像先验知识，对缺陷检测结果进行精化，得到缺陷目标，计算各个缺陷目标的检测参数，所述检测参数包括大小、位置和占空比的。

进一步，所述S1中按如下方式执行：

对指定型号、类型的工件选取多件，分别进行DR检测，对检测图像进行增强并取其中缺陷最小的一副图像作为基准图，对该图中存在缺陷的部分使用其他工件相同部位无缺陷的图像区域进行替代；或者对有缺陷的部位根据工件的结构特征进行人工像素灰度赋值。

进一步，所述S5中按如下方式执行：

在对增强射线图像和标准射线图像进行配准时，对非对称被测对象只选取该工件DR图像中被测对象外轮廓特征点进行匹配。

进一步，所述步骤S6还包括以下步骤：

S61：对步骤S6中产生的差影图像先进行局部二值化处理，然后进行边缘检测和连接并提取缺陷位置；

S62：去除被测对象的伪缺陷和单点缺陷；

S63：去除差影图像产生的伪缺陷；

S64：根据检测标准去除小于检测阈值的缺陷；

S65：计算缺陷所在位置和大小，给出缺陷检测结果；

S66：结合射线检测系统的控制参数，可计算出缺陷所在被测对象的实际位置。

进一步，所述被测对象外轮廓采用直接定位方法；所述直接定位法用于基于控制参数来进行整个被检测对象的高度、长度、夹具的尺寸和位置，从而，计算出工件在图像中的位置。

进一步，所述被测对象外轮廓采用基于轮廓提取的方法，所述基于轮廓提取的方法是先对被测对象进行轮廓提取并获取轮廓数据，再根据提取的轮廓数据确定区域。