[发明专利]一种工业CT系统穿透能力测试方法

权利要求书

1.一种工业CT系统穿透能力测试方法，工业CT系统包括依次间隔布置的X射线源、转台和探测器，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、根据待测试工业CT系统的穿透能力范围设计供被测试工业CT系统测试用的试块，该试块为圆柱体且内部开设有与圆柱体同轴布置的通孔，所述通孔的纵截面呈梯形；

步骤2、将步骤1中的试块置于转台的中心位置，使试块的轴心线与转台的轴心线基本重合，并使试块的基准面与CT扫描平面平行，使用被测试工业CT系统对试块进行CT扫描成像，获得多幅试块CT图像；

其中每幅试块CT图像均包括位于中央并呈圆形的内部空隙部分和位于内部空隙部分外围并与内部空隙部分同心布置的材料部分，所述材料部分呈环形；

步骤3、获取每幅试块CT图像的材料中心位置，其中并根据每幅试块CT图像的材料中心位置获取得到每幅试块CT图像的穿透厚度，将第n幅试块CT图像的穿透厚度记为D_n；

步骤4、计算CT图像的点扩散函数；

步骤5、获取每幅试块CT图像中内部空隙部分的灰度值和材料部分的灰度值；

将第n幅试块CT图像的内部空隙部分的灰度值记为A_n和材料部分的灰度值记为B_n；

步骤6、计算不同穿透厚度下，不同空间分辨率对应的对比度值；

具体为：

确定一线对卡密度，即：k线对/毫米；k为正整数；

建立理想线对卡灰度值分布图g_n(x)，其中g_n(x)为矩形波，g_n(x)的波峰值为B_n，波谷值为A_n；

将理想线对卡灰度值分布图g_n(x)与步骤4中CT图像的点扩散函数进行卷积计算，得到退化后的线对卡灰度值分布图；其中将退化后的线对卡灰度值分布图中材料的灰度值记为B′_n，将退化后的线对卡灰度值分布图中内部空隙的灰度值记为A′_n；

则当前空间分辨率下的对比度值

步骤7、当MTF_k≥10％时，则认定当前工业CT系统的设备及工艺条件能穿透厚度为D_n的产品。

2.根据权利要求1所述的工业CT系统穿透能力测试方法，其特征在于：所述步骤1中圆柱体试块的横截面直径为c，通孔的纵截面上底长度为b，通孔的纵截面下底长度为a，被测试的工业CT系统穿透能力为x，则x、c、b和a之间满足如下关系式：

c-axc-b。

3.根据权利要求1所述的工业CT系统穿透能力测试方法，其特征在于：所述步骤3中计算每幅试块CT图像的材料中心位置具体步骤为：

将所有试块CT图像的灰度值分布进行直方图统计，并对直方图进行阈值分割，区分材料和内部空隙；

利用阈值分割时使用的阈值将试块CT图像I_n(x,y)转化为二值化图像J_n(x,y)，采用重心法计算每幅试块CT图像的材料中心位置(x_c,y_c)。

4.根据权利要求1所述的工业CT系统穿透能力测试方法，其特征在于：所述步骤3中每幅试块CT图像的穿透厚度具体步骤为：

以试块CT图像的材料中心位置为中心，并沿内部空隙部分的直径方向延伸出多条呈辐射状分布的搜索线，并在试块CT图像对应的二值化图像中统计每条搜索线上灰度值等于1的点数量，计算所有搜索线上灰度值等于1的点数量的平均值，并将该平均值乘以二值化图像的像素尺寸，即得到当前试块CT图像的穿透厚度。