[发明专利]一种适用于锥束CT小间隙测量的方法

说明书

本发明公开一种适用于锥束CT小间隙测量的方法，根据待测件制作参考件，并利用参考件建立关于间隙测量值和实际值的映射曲线；扫描待测件，CT重建成像；基于CT图像通过对比度查找确定小间隙成像，利用所确定的小间隙计算公式计算间隙测量值，并根据映射曲线得到间隙的实际值。本发明能够在基于面板的锥束CT图像应用，得到该成像条件下的小间隙尺寸，根据待测件设计相似参考件，得到映射曲线，对待测件的小间隙进行测量，允许参考件的设计和待测件有较大的偏离，或者直接使用小间隙计算公式计算出来的值作为测量的实际值结果，无需设计相似参考件，降低成本。

技术领域

本发明属于无损检测应用领域，具体地说涉及一种适用于锥束CT小间隙测量的方法。

背景技术

工业CT主要用于结构检测和密度检测，在测量物体的结构尺寸的时候，一般是先提取图像中物体的边缘，然后通过测量边缘距离来测量物体的结构尺寸。CT图像中尺寸测量用的最多的是半高宽测量方法。在实践上，可以发现，传统的半高宽测量方法由于在小间隙边缘出现CT宽化效应会导致测量值远大于实际值。当小间隙的尺寸小于图像一个像素对应的尺寸时，理想情况下，这样的小间隙在图像上的成像宽度最大为一个像素。而实际上，这样的小间隙的成像宽度远大于一个像素。小间隙的测量是无损检测领域长久以来被忽视的一个领域，对检测结果有重大影响。

关于小间隙测量，目前可见的研究主要在中国工程物理研究院材料研究所进行，该研究所过去十几年来在小间隙成像仿真，小间隙测量等领域进行了大量的研究，形成了一些有效的理论和测量方法，并编写了小间隙测量的软件。成果见专利(CN104596449B，2017.07.07)，专利公开了一种基于CT图像的小间隙精确测量方法，其所述的技术有一些局限性：

1)这种方法基本是应用于二代或三代线阵CT系统，近些年来基于面阵的锥束CT应用越来越广泛，面阵的成像结果和线阵有一些不同，如重建不再是精确重建，有重建锥角效应，更强的散射伪影，硬化校正更加复杂，简单采用专利CN104596449B的方法不能进行有意义的测量。

2)专利CN104596449B上描述的测量方法，限制过多，不具有普适性，使用体验上不能满足要求。如该专利要求在测量前，将间隙调整为竖直方向，然后分析一行数据的灰度值分布，这是一个强的不太合理的约束，会带来不好的使用体验。该专利通过计算包含间隙一个指定大小的矩形区域内的像素均值来判断间隙的大小，当CT图像的成像质量不是特别好的情况下，相同大小的间隙成的像，包含这个间隙像的指定大小的矩形区域内CT图像像素均值差别很大。不同材料内的相同大小的间隙成的像，包含这些间隙像的指定大小的矩形区域内CT图像像素均值差别也很大。这些都限制了该专利的应用。

因此，现有技术有待于进一步改进和发展。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种适用于锥束CT小间隙测量的方法。

本发明提供如下技术方案：

一种适用于锥束CT小间隙测量的方法，其中，包括以下步骤：

根据待测件制作参考件，并利用参考件建立关于间隙测量值和实际值的映射曲线。

扫描待测件，CT重建成像。

基于CT图像通过对比度查找确定小间隙成像，利用所确定的小间隙测量公式计算间隙测量值，并根据映射曲线得到间隙的实际值。

一种适用于锥束CT小间隙测量的方法，其中，所述参考件与待测件材料密度相同或相近，结构相同或相近，外形尺寸相同或相近。

一种适用于锥束CT小间隙测量的方法，其中，参考件中的间隙沿不交叉的直线分布，间隙宽度成等差数列。

一种适用于锥束CT小间隙测量的方法，其中，利用参考件建立关于间隙测量值和实际值的映射曲线具体为：