[发明专利]一种基于能谱的3D打印无损检测方法

说明书

本发明公开了一种基于能谱的3D打印无损检测方法，其特征在于，将X射线能谱处理得到离散的若干个能量的光子，且光子的能量分别为I_a‑I_n，光子穿过物体后剩下的能量分别为I₁‑I_m，则u_i为衰减系数，l_i为X射线穿过物体的长度。原有技术只能仿真单能X射线的正投数据，与设备上实际采集的结果差距较大。本发明可以仿真多能X射线的正投数据，得到的结果更接近设备采集的结果，为科研和研究算法提供有力的工具。

技术领域

本发明属于3D打印无损检测的技术领域，具体涉及一种基于能谱的3D打印无损检测方法。

背景技术

现有的3D打印零件的无损检测技术都是基于单能的X射线的正投算法，即假设物体的每个像素的衰减值是一个常数。或者将投影射线穿过的像素值直接相加，或者将投影射线穿过的像素值加权相加(以像素穿过每个像素的长度或者面积为权重)。

如图1所示，X射线的投影值等于μ₁+μ₅+μ₆+μ₇+μ₁₁+μ₁₂，但是实际3D打印零件检测时使用的X射线均是多能的，这种单能正投算法与实际采集到的投影图像灰度值差距较大，无法仿真真实的投影图像。设备使用的X射线是多能的，即X射线中光子的能量是不一样的，对于一个均匀物体，对不同能量的光子来说衰减系数是不一样的，因此不能简单的将一个像素的衰减系数设置为一个常数。通常而言，针对某设备使用的X光线，其X射线的能量通常满足二态分布，即以某个特定值为中心的分布。

在使用设备采集的真实的投影图像进行重建时，由于设备使用的X射线是多能的，重建后的图像上会有硬化伪影。然而，为了验证硬化伪影去除算法的好坏，有时候需要仿真数字模体，并且期望能够仿真多能X射线正投的投影值，这时候上述正投算法就无能为力了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于能谱的3D打印无损检测方法，本发明得到的投影值与实际设备采集得到的正投数据基本一致，从而可以仿真设备真实得到的数据，为科研和算法的验证提供更有力的工具。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种基于能谱的3D打印无损检测方法，将X射线能谱处理得到离散的若干个能量的光子，且光子的能量分别为I_a-I_n，光子穿过物体后剩下的能量分别为I₁-I_m，则：

其中：u_i为衰减系数，

l_i为X射线穿过物体的长度。

为了更好地实现本发明，进一步的，物体投影值为

为了更好地实现本发明，进一步的，对X射线能谱进行微分处理得到离散的若干个能量的光子。

为了更好地实现本发明，进一步的，多能X射线的能量满足二态分布。

为了更好地实现本发明，进一步的，多能X射线的能量满足斜二态分布。

本发明的有益效果：

原有技术只能仿真单能X射线的正投数据，与设备上实际采集的结果差距较大。本发明可以仿真多能X射线的正投数据，得到的结果更接近设备采集的结果，为科研和研究算法提供有力的工具。

附图说明

图1为现有技术X射线的正投示意图；

图2为现有技术单能的X射线的正投算法示意图。

具体实施方式

实施例1：