X射線的無損檢測技術

1、 /15其反映的可能是缺陷區(qū)域內(nèi)部之間的空間對比度特性，并不是所希望得到的缺陷區(qū)域與周圍背景區(qū)域的空間對比度特性;另一方面,當檢測區(qū)域與比較區(qū)域之間的距離過大又會失去缺陷區(qū)域與“周圍”背景區(qū)域比較的意義距離越大,兩個區(qū)域之間的相關性就越小，空間對比度特性的意義也就越小。所以檢測區(qū)域與比較區(qū)域之間的距離大小應當適中，不易過大也不易過小，既要能準確反映出缺陷區(qū)域與其周圍背景區(qū)域之間的對比度特性,又要能跳出較大的缺陷區(qū)域，防止缺陷區(qū)域內(nèi)部之間的空間對比度的比較,具體情況如圖4所示,其中,D為檢測區(qū)域,E為比較區(qū)域,d為它們之間的距離。在程序?qū)崿F(xiàn)方面上，本文在遠區(qū)域和近區(qū)域各選取了一個比較區(qū)域,將遠、

2、近兩個比較區(qū)域計算出來的灰度平均值相加后再平均,即取遠、近兩個比較區(qū)域的平均值,這樣在一定程度上就可以減少上述現(xiàn)象的發(fā)生。n區(qū)域.圖4距離對檢測效果的影響在本文所介紹的X射線無損探傷缺陷自動檢測系統(tǒng)中,采用的模糊缺陷檢測算法就是基于上述介紹的模糊準則而實現(xiàn)的,即通過模糊理論來判斷焊縫區(qū)域中是否有缺陷存在。所有需要檢測的灰度探傷圖像均是由CCD攝像機攝取,并由視頻采集卡數(shù)字化,再經(jīng)過計算機處理之后,將結(jié)果保存在計算機的硬盤中?；叶葓D像的灰度級為256,大小為768x576個像素。所得的灰度探傷圖像首先經(jīng)焊縫提取方法,將焊縫區(qū)域大致確定出來,然后在大致確定出來的焊縫區(qū)域中以過濾的形式應用模糊缺陷檢

3、測算法,便可以準確的檢測出焊縫區(qū)域中的缺陷及其具體位置所在。由于各個X射線探傷系統(tǒng)的成像質(zhì)量不盡相同,同時不同直徑鋼管的成像情況也有差別,所以產(chǎn)生的X射線探傷圖像的質(zhì)量差別比較大。X射線探傷圖像的質(zhì)量主要可以分為兩大類:大噪聲情況和小噪聲情況。大噪聲時探傷圖像的成像質(zhì)量比較差,噪聲較大,這時為了防止將較大的噪聲錯判斷為缺陷,檢測區(qū)域的大小應該適當放大;相反,小噪聲時探傷圖像的成像質(zhì)量比較好,噪聲較小,這時就可以將檢測區(qū)域的大小適當縮小。5缺陷信息的獲取缺陷尺寸測量對于每一幀包含缺陷的探傷圖像來說,系統(tǒng)需要知道其中缺陷的個數(shù)、缺陷的尺寸以及缺陷的位置信息,從而可以按照一定的標準判定其中的缺陷是否

4、超出標準。本文采用灰度累積的方法來計算得到缺陷個數(shù)、尺寸以及位置信息。該方法簡單而且有效,只需要將缺陷像素的個數(shù)累積到橫軸上即可?；叶壤鄯e方法的具體步驟是在檢測區(qū)域的水平方向上（即橫軸上）累積每一列中黑點像素的個數(shù)（黑點像素是前述模糊缺陷檢測算法檢測出來的缺陷像素）。示意圖如圖5所示,橫軸表示黑點像素的位置,縱軸表示水平方向上黑點像素累積的個數(shù)。在將每列黑點像素的個數(shù)累積到橫軸后,通過判斷黑點像素個數(shù)的起始坐標和結(jié)止坐標XI、Xr以及黑點像素個數(shù)的最高值y,就可以確定缺陷的寬度、高度以及缺陷在屏幕上的位移。它們是:缺陷的寬度：XrX1缺陷的高度:Y;缺陷在屏幕上的位移：Xr+X1。2為了確保缺

5、陷尺寸計算的準確性,將缺陷的寬度與高度平均,進而可以得到缺陷的尺寸為+x1）+丫2圖5灰度累積示意圖缺陷位置的獲取每一幀探傷圖像中缺陷的位置信息、由兩部分組成。一部分是缺陷在屏幕上的位移；另一部分是承載鋼管的傳送車前進的距離，兩者“相加”得到的距離才是缺陷真正的位置信息。而兩個距離之間的關系并不是簡單的直接算術相加，本文后續(xù)將介紹一個特定的“換算關系”，通過這個特定的“換算關系”之后，兩個距離相加得到的數(shù)據(jù)才是缺陷的正確位置信息。缺陷在屏幕上的位移可以通過上述缺陷個數(shù)與尺寸測量的方法直接獲得，即XX1,2而傳送車前進的距離是通過旋轉(zhuǎn)編碼器來實現(xiàn)的。本系統(tǒng)使用得是日本歐姆龍公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器，

6、其旋轉(zhuǎn)一周可以產(chǎn)生1000個脈沖信號,而其旋轉(zhuǎn)一周所對應的前進距離是0.5米,也就是旋轉(zhuǎn)編碼器的每個脈沖對應0.5毫米。這樣,通過這個旋轉(zhuǎn)編碼器就可以將位移信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號,再通過單片機和串信通信接口就可以將傳送車前進的距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)教絺到y(tǒng)程序中,以便探傷系統(tǒng)計算缺陷位置信息時使用。6討論與改進綜上所述,這個系統(tǒng)能夠較準確的識別出圓形的氣孔、夾渣型缺陷和長形較明顯的未焊透缺陷,具有較低的誤報率和漏報率,同時對于超標缺陷自動進行聲音報警和噴標標記,實現(xiàn)缺陷檢測與識別的全自動進行。目前,由于一些客觀原因的存在,這個系統(tǒng)在動態(tài)缺陷自動檢測方面還存在如下幾個不足之處:1）X射線成像系統(tǒng)本身（硬件上）對較弱缺陷（如裂紋和未焊透）的靈敏度不高,這樣就給這類缺陷的檢測帶來了一定的困難。在這個方面,無論是X射線成像系統(tǒng)本身,還是圖像處理算法都需要進行不斷地改進和完善;2）由于在串行通信協(xié)議中未加入奇偶校驗位,而工廠的實際環(huán)境又較差,所以系統(tǒng)的串行通信存在著誤碼的可能性,所以改進之一就是在串行通信中加入一定誤碼校驗算法,使通過串行通信得到的缺陷位置