[发明专利]一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法

权利要求书

1.一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、导入固体发动机三维重建后的Raw格式体数据，Raw格式数据存储的是原始的像素值；

(2)、图像预处理，包括体数据分层和滤波处理；

首先，沿Raw格式的三个方向上建立直角坐标系OXYZ，垂直于Z方向剖分体数据，得到Z方向的一系列切片，即得到一组断层二维切片图像数据；

其次，对该二维切片图像序列进行图像滤波；

(3)、缺陷的分割和提取，包括形态学顶帽变换结合阈值分割方法进行缺陷分割，以及去除最大连通区域提取出缺陷；

缺陷分割首先采用略小于中心星孔的结构元素对二维图像序列进行形态学顶帽变换，去除星孔，之后进行阈值分割，采用最大类间方差法自适应的确定阈值，即可将图像中的缺陷及固体发动机壳体区域分割出来；

缺陷提取采用最大连通区域法，通过连通区域的计算，将连通区域面积最大的固体发动机壳体区域去除掉，即可提取出缺陷区域；

(4)、缺陷的标记及三维可视化；

缺陷的标记首先将缺陷提取后的二维序列图像封装成规则体数据，缺陷体灰度值设置为灰度范围的上限值；对标记出缺陷的三维体数据进行体绘制三维可视化，对灰度上限值进行颜色映射，使用一种彩色显示三维图像中的缺陷体。

2.根据权利要求1所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述步骤(1)前增加一步，获取固体发动机三维体数据，首先将被测含有人工设计缺陷的固体发动机模型工件固定在转台上，使物体中心与旋转轴重合，然后利用计算机控制射线源发射射线，并开启平板探测器接收X射线，得到一个角度下的投影，最后通过控制伺服电机带动转台以1度的采样间隔进行旋转，得到360个角度下的二维投影数据；

其次，通过实际系统中采集到的CT投影数据，三维重建后的Raw格式的体数据。

3.根据权利要求1所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述步骤(2)中的滤波采用均值滤波进行滤波降噪，将二维切片中的噪声滤除。

4.根据权利要求3所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述步骤(2)中的滤波窗口采用3×3像素大小。

5.根据权利要求1所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述步骤(3)中的缺陷分割采用的略小于中心星孔的结构元素为正方形结构元素，来进行形态学顶帽变换。

6.根据权利要求1所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述步骤(3)中的最大类间方差法自适应的确定阈值是先设定一个阈值T，通过T将图像按灰度值分为背景和目标2部分，使背景和目标之间组内方差最小并且使组间方差最大的那个T作为分割的阈值。

7.根据权利要求1所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述步骤(3)中的最大连通区域法，连通区域面积的计算，是对分割后的图像按像素进行处理，按照8邻域统计各个连通区域的像素为1的个数为连通区域的面积，其中，8邻域指选取目标像素点在二维空间在上下左右以及45°角方向所有的相邻像素。

8.根据权利要求1所述的一种固体发动机三维CT缺陷提取及标记方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的灰度范围的上限值8位无符号数据为255或16位无符号数据为65535。