[发明专利]基于多模态图像的无损检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种基于多模态图像的无损检测装置，其特征在于，包括：X射线机(1)、辐射探测器(2)、入射侧相机(3)、出射侧相机(4)以及被检测物体(5)；

所述X射线机(1)在开启时放射X射线，X射线穿透所述被检测物体(5)照射到所述辐射探测器(2)表面形成射线图像，射线图像反映照射到探测器表面不同区域的辐射强弱，得到被检测物体内部和表面的结构信息；

所述入射侧相机(3)置于X射线机照射所述被检测物体(5)的入射侧，所述入射侧相机(3)在入射侧对所述被检测物体表面进行拍摄，得到物体表面图像，记录射线入射侧被检测物体表面的结构信息；

所述出射侧相机(4)置于X射线出射侧，所述出射侧相机(4)在出射侧对被检测物体表面进行拍摄，得到物体表面图像，记录射线出射侧被检测物体表面的结构信息。

2.根据权利要求1所述的基于多模态图像的无损检测装置，其特征在于，光源发出的光经被检测物体表面反射后照射到相机内形成物体表面图像；

所述光源发出的光包括均匀的可见光或具有空间分布特征的结构光。

3.根据权利要求1所述的基于多模态图像的无损检测装置，其特征在于，物体表面图像通过包括相机拍摄可见光在物体表面反射形成的图像或通过其他成像方式获取能够反映物体表面结构的图像。

4.根据权利要求1所述的基于多模态图像的无损检测装置，其特征在于，射线图像由包括X射线或其他辐射射线穿过物体后投影到辐射探测器上，经辐射探测器转换形成的包含物体表面和内部结构特征的投影图像。

5.一种基于多模态图像的无损检测方法，其特征在于，运用权利要求1-4任一所述的基于多模态图像的无损检测装置执行如下步骤：

步骤S1：同步采集被检测物体表面图像和射线图像；

步骤S2：利用计算机图像识别软件对射线图像进行识别，得到具有缺陷特征的图像，并对缺陷特征进行定位标记；

步骤S3：对具有缺陷特征的射线图像采用计算机图像识别软件对物体缺陷特征对应位置的表面图像进行特征识别，对表面缺陷特征进行标记和定位；

步骤S4：对标记和定位后的表面图像和射线图像进行位置配准，建立两种图像平面坐标位置对应关系；

步骤S5：对射线图像缺陷识别定位结果和表面图像特征识别结果的位置进行比对，确定缺陷特征是否属于内部缺陷。

6.根据权利要求5所述的基于多模态图像的无损检测方法，其特征在于，所述步骤S1采用：对于被检测物体的任一位置，当用X射线进行照射并用辐射探测器进行成像时，对X射线入射面和出射面分别用相机拍摄同一个位置的表面图像，且相机拍摄的表面区域与X射线入射面和出射面具有包含关系，并根据区域较小的图像确定有效检测区。

7.根据权利要求5所述的基于多模态图像的无损检测方法，其特征在于，所述步骤S2采用：

步骤S2.1：对射线图像进行预处理，得到预处理后的射线图像；

步骤S2.2：预处理后的射线图像采用图像识别算法进行缺陷特征识别；

步骤S2.3：对识别出的缺陷特征进行分类、定位和标记。

8.根据权利要求7所述的基于多模态图像的无损检测方法，其特征在于，所述步骤S2.1采用：对射线图像进行包括图像降噪和对比度增强处理，得到预处理后的射线图像；

所述步骤S2.2采用：预处理后的射线图像采用包括基于图像形态学的图像识别算法或基于深度学习的图像识别算法进行缺陷特征识别。

9.根据权利要求5所述的基于多模态图像的无损检测方法，其特征在于，所述步骤S4采用：通过空间坐标校正配准和深度学习算法建立物体同一位置的射线图像和表面图像之间的位置对应关系，实现图像中对应特征的匹配和一一对应关系。

10.根据权利要求5所述的基于多模态图像的无损检测方法，其特征在于，所述步骤S5采用：当射线图像对应位置的表面图像中同样识别出缺陷特征，经过对两张图像进行配准后，当射线图像缺陷特征与表面图像缺陷特征处于同一对应位置时，则判定当前缺陷为物体表面缺陷；当射线图像对应位置的表面图像中未识别出缺陷特征，则判定当前缺陷为物体内部缺陷。