[发明专利]一种工业CT系统穿透能力测试方法

说明书

本发明涉及一种工业CT系统穿透能力测试方法，包括：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；将试块置于转台的中心位置，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；获取每幅试块CT图像的材料中心位置以及每幅试块CT图像的穿透厚度；计算CT图像的点扩散函数；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；计算不同穿透厚度下，不同空间分辨率对应的对比度值；当MTFsubgt;k/subgt;≥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Dsubgt;n/subgt;的产品。

技术领域

本发明涉及光学系统性能测试技术领域，尤其涉及一种工业CT系统穿透能力测试方法。

背景技术

工业CT检测技术是一种在X射线检测技术上发展起来的实用无损检测手段，是一种特殊的光学系统，具有成像直观，定量、定位、定性准确，广泛应用于工业无损探伤、医疗卫生等领域。其成像原理就是采用一定能量强度的X射线照射被检测物体，采集透过被检测物体后X射线的衰减规律及分布情况，通过计算机信息处理和图像重建技术，将这些射线衰减规律及分布以图像形式显示出来。因此，传统的CT技术是一种基于透射的成像检测技术。

工业CT技术及设备的穿透能力表征了该设备可检测产品的密度及厚度范围，直接关系到该设备能否实现产品检测，是一项重要的性能指标。在CT设备研发、生产、验收、使用和调试维修等过程中均需要涉及对工业CT系统的穿透能力评价。因此对生产厂家和用户迫切需要一种测试便捷、精度高、实用性强的工业CT系统的穿透能力测试方法。

目前，GB/T 37158《无损检测工业计算机层析成像(CT)检测最大可检测钢厚度测试方法》和GB/T 37122《无损检测工业计算机层析成像(CT)检测最大可检测钢厚度测试卡》两项国家标准已经给出射线能量为225keV及以上的工业CT系统最大可检测钢厚度指标的测试方法及测试试块加工，其方法的主要技术原理首先规定需要达到的空间分辨率，制作对应的条纹(圆孔)空间分辨率模体，将模体嵌入到不同直径的圆环盘中，针对特定的CT系统对其进行扫描CT重建，当某一直径下空间分辨率模体成像结果满足规定且检测特征的对比度信噪比大于等于3时，该直径即为所能穿透的最大厚度。该方法的优点在于穿透能力测试结果直观，无需过多计算即可获得量化结果，但存在如下缺点：对模体的加工精度及能力要求高，当射线能力小于225keV的微纳米焦点CT难以加工对应的测试模体，因此上述两项国标均规定了适用于射线能量大于225keV的CT系统。可见缺乏一种适应范围广的工业CT系统穿透能力测试方法。

因此，需要对现有技术作进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术，而提供一种试块加工难度低，测试结果精度高、速度快，可适用于全能量范围的工业CT系统穿透能力测试方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：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；