專利名稱：工業數字射線成像檢測最優透照參數系統建立方法
技術領域：
本發明涉及一種最優透照參數系統建立方法，尤其涉及一種工業數字射線成像檢測最優 透照參數系統建立方法。
背景技術：
在工業x-射線檢測領域， 一直使用傳統的膠片檢測系統，所以最優透照參數的選擇方法
都是基于膠片系統存在的，眾多參數的選擇方法，如透照電壓和電流及透照時間都為膠片檢
測系統設置。隨著技術的發展，基于數字探測器成像的檢測系統已經在x-射線檢測領域得到
應用。這種數字探測器系統是完全不同于膠片，因此基于膠片的最優透照參數選擇方法已不
適用于目前的x-射線數字成像檢測系統。
數字檢測中最優透照參數系統建立方法的缺乏，使用者只能盲目的選擇透照參數，很難 找到最優的參數，降低了技術的適用性，限制了技術的發展。
發明內容
本發明的目的就是為了解決現有x-射線數字成像檢測中最優系統透照參數系統建立方法
的缺乏，導致不能正確進行工業數字射線成像檢測等問題，提供一種工業數字射線成像檢測 最優透照參數系統建立方法，使工業數字射線成像檢測具備一個可靠有效的最優參數選擇系 統。
為實現上述目的本發明采用如下技術方案
一種工業數字射線成像檢測最優透照參數系統建立方法，它的方法為，
(1) 確定要在數字射線檢測系統上進行檢測的工件厚度d，單位為mm，若不是鋼，則 進行等效鋼厚轉換；
(2) 在成像系統上，以被檢測工件厚度d為自變量，建立橫坐標軸；以透照電壓U即 X-射線機電壓為因變量，建立縱坐標軸，形成形式為U (Kv) ~d (mm)關系的曲線；該曲 線中每一個數據對(u， d)處，皆根據試驗獲取軟射線濾波參數、散射線屏蔽、透照電流、 焦距、校正參數、透照時間的最佳值，要求在成像系統上按照上述參數對工件進行透照檢測， 可使被檢測工件的成像質量達到膠片照相的最高級B級；
(3) 以該系統上當前被檢測物體的厚度d，按照(2)獲得對應的透照電壓U，以U為 自變量建立橫坐標軸；再根據數字探測器亮場建模所規定的灰度閾值，利用(2)中對應的軟 射線濾波參數、透照時間、焦距，在探測器空屏透照下根據試驗獲得系統建模電流Im，以Im
為因變量建立縱坐標軸，形成成像系統建模透照參數選擇參考曲線U (Kv) ~Im (mA);
(4) 擬合(2)和(3)中的曲線，獲得相應的最優透照參數和建模參數數學表達式；
(5) 根據(2)和(3)建立的最優透照參數，成像系統在對工件進行數字成像檢測前， 首先根據被檢測工件的厚度d，按照(2)確定透照電壓、軟射線濾波參數、焦距參數值，被 調整到待準備校正狀態；再通過d對應的透照電壓U，根據(3)中的建模透照電流Im，對處 于待校正的成像系統進行校正并建立校正模型；
(6) 對處于已被校正狀態的系統，在探測器前放置被檢測工件，并按照(2)中的射線 屏蔽參數、透照時間參數、透照電流參數對工件進行透照成像，得到的即為符合B級檢測質 量要求的工件數字圖像。
所述步驟(2)中透照電流取當前電壓下的接近飽和值；透照時間由探測器規定的幀頻和 圖像疊加平均的次數以及檢測效率要求共同決定；系統建模得到的圖像灰度要滿足閾值要求。 所述步驟(3)中，對系統進行建模校正時，系統上不放置被檢測工件。 本發明中
1) 確定最優透照參數系統建立原則以工業X-射線檢測中表征檢測質量最重要的指標-像質 計IQI靈敏度為目標。采用JB4730-2005和國軍標GJB1187A-2001中規定的絲型像質計。
2) 確定被檢測工件的等效鋼厚(若工件材料不是鋼，則按照GJB1187A-2001中附錄F進行 厚度轉換)為自變量(橫坐標軸)，以各個等效鋼厚下，達到B級要求的透照電壓為因變量
(縱坐標軸)，建立U (Kv) ~d (mm)關系曲線。
3) 在曲線的每一對(或是每一段)(U， d)上，通過理論分析和試驗數據，提供軟射線濾波 (包括濾波材料和濾波板厚)、散射線屏蔽、焦距、透照電流、透照時間、探測器校正等關鍵
參數的設置參考。其中透照電流取當前電壓下的接近飽和值；透照時間由探測器規定的幀頻 和圖像疊加平均的次數以及檢測效率要求共同決定；系統建模得到的圖像灰度要滿足閾值要 求。
4) 建立最優系統校正參數參考。以當前厚度下的透照電壓U為自變量(橫坐標軸)，基于探 測器規定的亮場灰度閾值，采用曲線中的濾波參數、透照時間、焦距，通過試驗獲得建模電 流，作為因變量(縱坐標軸)。建立校正模型參數設置參考中，屏前不放置工件。
5) 擬合X-射線數字成像檢測系統的透照參數參考曲線和建模參數參考曲線的數學表達式， 便于軟件編程，使在檢測系統的軟件中可以自動獲取透照參數只需輸入被檢測物體的等效 鋼厚，就可通過注入軟件中的數學表達式給出相關透照參數。
本發明的有益效果給出了數字射線檢測中最優透照參數系統建立的方法、最優參數參
考曲線模型和數學表達式，把關鍵參數集中在一條曲線或一組數學表達式中，從使用角度上， 快捷簡單，為使用者提供了可靠有效的參考，可以很快地熟悉和掌握不同于膠片檢測的數字 射線成像檢測系統，提高檢測效率和質量，促進技術進步。
圖1是基于非晶硅面陣探測器Paxscan2520的X-射線數字成像檢測的最優透照參數參考 曲線及數學表達式；
圖2是基于非晶硅面陣探測器Paxscan2520的X-射線數字成像檢測的最優系統校正參數 參考曲線及數學表達式；
圖3是上述在非晶硅面陣探測器Paxscan2520成像系統中，根據建立的最優透照參數系 統確定的透照參數，獲得的被檢測焊縫數字圖像。 具體實施例
下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
圖1所代表的數字射線檢測系統所用射線機為德國YXLON公司的MCG320型號的機器， 最大透照電壓320Kv， 0.8/1.8雙焦點，本系統采用大焦點1.8;數字成像板為美國Varian公司 的PS2520型號；系統焦距固定為1100mm;被檢測物體為鋼材料作成的階梯試塊；濾波材料 選用黃銅；圖中每一個電壓位置下的電流為當前電壓下射線機允許的最大電流；圖像透照疊 加幀數為16。
圖2所代表的數字射線檢測系統建模過程中設置的參數，其中模型圖像按128幀疊加， 幀頻為2幀/秒，焦距為1100mm，濾波材料為黃銅，選用射線機的大焦點。
在實際工程應用中，首先確定被檢測物體的材料及厚度d'，若不是鋼，則進行等效鋼厚 轉換；在最優透照參數的參考曲線的橫坐標軸上定位d'的位置，沿縱軸讀出d'對應的達到B 級檢測質量的電壓U'，同時在(U'， d')的對應區域讀出軟射線濾波參數、散射線屏蔽參數、 焦距、透照時間、透照電流值等其它需要確定的透照參數值；還要根據U',在最優校正模型 參數曲線上讀出建模電流Im，和其它建模時需要確定的參數。例如在對焊縫進行數字成像檢測 時，確定了上述參數后，首先根據最優建模系統的校正模型參考曲線上的(U'， Im')和其它 相關參數建立系統校正模型，然后依據最優透照參數系統的透照參數參考曲線提供的參數對 焊縫進行X-射線透照，則得到的即為符合B級檢測質量要求的圖像。確定被檢測物體的材料 及厚度d'，若不是鋼，則進行等效鋼厚轉換；最優透照參數的參考曲線的橫坐標軸上定位d' 的位置，沿縱軸讀出d'對應的達到B級檢測質量的電壓U'，同時在(U'， d')的對應區域讀 出軟射線濾波參數、散射線屏蔽參數、焦距、透照時間、透照電流值等其它需要確定的透照
參數值還要根據U'，在最優校正模型參數曲線上讀出建模電流Im'和其它建模時需要確定
的參數。
在對焊縫進行數字成像檢測時，首先根據最優建模系統的校正模型參考曲線上的(U'，L') 和其它相關參數建立系統校正模型，然后依據最體透照參數系統的透照參數參考曲線提供的 參數對焊縫進行X-射線透照，則得到的即為符合B級檢測質量要求的圖像。 實施例1:
圖1中，給出了 Paxscan2520的X-射線數字成像檢測系統的曝光曲線及數學表達式及其 圖像
4"100 0<d<20
4^ + 120 20^^<35 d:物體厚度/ww; t/:透照電壓i:F 4d + 140 35W"0
圖2給出了 Paxscan2520的X-射線數字成像檢測系統的校正模型參數曲線，圖3為基于 Paxscan2520的最優透照參數系統的17.5mm焊縫圖像。
焊縫材料鋼；最優透照參數電壓170Kv，電流llmA，濾波參數lmm黃銅，屏 蔽參數焊縫周圍4mm鉛窗口，焦距1100mm，透照時間8s;最優建模參數電壓170Kv， 電流0.9mA，濾波參數lmm黃銅，焦距1100m透照時間8s;其中第13號絲為機械行 業標準JB4730-2005中規定的B級要求。
權利要求
1、一種工業數字射線成像檢測最優透照參數系統建立方法，它的方法為，(1)確定要在數字射線檢測系統上進行檢測的工件厚度d，單位為mm，若不是鋼，則進行等效鋼厚轉換；(2)在成像系統上，以被檢測工件厚度d為自變量，建立橫坐標軸；以透照電壓U即X-射線機電壓為因變量，建立縱坐標軸，形成形式為U(Kv)～d(mm)關系的曲線；該曲線中每一個數據對(U，d)處，皆根據試驗獲取軟射線濾波參數、散射線屏蔽、透照電流、焦距、校正參數、透照時間的最佳值，要求在成像系統上按照上述參數對工件進行透照檢測，可使被檢測工件的成像質量達到膠片照相的最高級B級；(3)以該系統上當前被檢測物體的厚度d，按照(2)獲得對應的透照電壓U，以U為自變量建立橫坐標軸；再根據數字探測器亮場建模所規定的灰度閾值，利用(2)中對應的軟射線濾波參數、透照時間、焦距，在探測器空屏透照下根據試驗獲得系統建模電流Im，以Im為因變量建立縱坐標軸，形成成像系統建模透照參數選擇參考曲線U(Kv)～Im(mA)；(4)擬合(2)和(3)中的曲線，獲得相應的最優透照參數和建模參數數學表達式；(5)根據(2)和(3)建立的最優透照參數，成像系統在對工件進行數字成像檢測前，首先根據被檢測工件的厚度d，按照(2)確定透照電壓、軟射線濾波參數、焦距參數值，被調整到待準備校正狀態；再通過d對應的透照電壓U，根據(3)中的建模透照電流Im，對處于待校正的成像系統進行校正并建立校正模型；(6)對處于已被校正狀態的系統，在探測器前放置被檢測工件，并按照(2)中的射線屏蔽參數、透照時間參數、透照電流參數對工件進行透照成像，得到的即為符合B級檢測質量要求的工件數字圖像。
2、 根據權利要求1所述的一種工業數字射線成像檢測最優透照參數系統建立方法，其特征是所述步驟(2)中透照電流取當前電壓下的接近飽和值；透照時間由探測器規定的幀頻和 圖像疊加平均的次數以及檢測效率要求共同決定；系統建模得到的圖像灰度要滿足閾值要求。
3、 根據權利要求1所述的一種工業數字射線成像檢測最優透照參數系統建立方法，其特 征是所述步驟(3)中的對系統進行建模校正時，成像系統上不放置被檢測工件。
全文摘要
本發明公開了一種工業數字射線成像檢測最優透照參數系統建立方法。它解決了現有X-射線數字成像檢測中最優系統透照參數系統建立方法的缺乏，導致不能正確進行工業數字射線成像檢測等問題，提供了一種使工業數字射線成像檢測具備一個可靠有效的最優參數選擇系統。其方法為(1)確定待檢測工件厚度；(2)在成像系統上建立U(Kv)～d(mm)關系的曲線；(3)形成成像系統建模透照參數選擇參考曲線U(Kv)～I<sub>m</sub>(mA)；(4)擬合(2)和(3)中的曲線，獲得相應的最優透照參數和建模參數數學表達式；(5)根據(2)和(3)建立的最優透照參數；(6)得到的即為符合B級檢測質量要求的工件數字圖像。
文檔編號G01T1/29GK101109627SQ20071001467
公開日2008年1月23日 申請日期2007年5月25日 優先權日2007年5月25日
發明者孔凡琴 申請人:孔凡琴;陳仁富