数字化射线检测中的计算机仿真及缺陷深度定量分析技术

• 作 者: 孙朝明;汤光平;王增勇;李强;
• 机 构: 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川 绵阳 621900
• 出 处: 2008年全国射线数字成像与CT新技术研讨会
• 发表日期: 2008年期

通常射线检测得到的图像是空间物体在成像介质平面上的二维投影图像,平行于成像平面的有效长度和宽度易于测量,但对于厚度方向的尺寸(深度或高度)就无法测量。为有效实现缺陷深度定量分析,可将射线源在不同位置实现两次曝光,根据缺陷影像的位移情况计算出缺陷的深度.对比传统的胶片照相法,数字化射线成像方法以射线线性探测器为成像介质,获取图像可方便进行计算机处理,同时能够由数控程序实现射线源、检测物体准确运动控制、保证获取图像的可比性,在缺陷深度定量方面更具有可行性。本文基于数字化射线检测方法,结合计算机仿真技术分析了不同类型缺陷的深度定量方法。射线检测的仿真技术以射线能量衰减规律及光线跟踪方法为基础,其具体过程包括建立检测物的几何模型、建立透照布置、计算射线穿透物体的路程、获取模拟检测图像。利用仿真技术,研究了利用数字射线检测方法实现体积型、面积型缺陷深度测量的方法。结果表明,体积型缺陷如气孔直接进行深度定量的精度受透照参数测量精度影响很大;而缺陷位置与影像位移存在线性关系,因此实际应用中据此进行深度测量,以排除上述不利因素。对平面型缺陷进行深度定量时,只需控制检测物体旋转角度,实际操作简便、可行.两种类型缺陷的定量精度都与数字图像的分辨率、图像对比度、测量软件有关,实际所用数字射线检测探测器空间分辨率为0.08mm,进行缺陷深度定量分析时可取得较好结果.最后,就二维CT断面重建技术在缺陷深度定量分析中的实现及相关影响因素进行了初步分析。