一种X射线数字成像方法技术

本申请提供了一种X射线数字成像方法，该方法包括以下步骤：将被检测对象置于X射线机和数字成像板之间，设定焦距；启动X射线机和数字成像板，设置M组X射线机的管电压，管电流与曝光时间，拍摄M张X射线数字影像图并保存；将M张X射线数字影像图进行灰度处理，得到M个灰度值矩阵；然后对M个灰度值矩阵的灰度值分别进行比较，得到并记录矩阵中每个位置的最大值，得到最终影像灰度值矩阵；最后将最终影像灰度值矩阵的每个灰度值还原为对应的X射线影像并保存为目标X射线影像图。本申请解决了单次曝光成像无法准确判别存在多层结构和多种材料密度的组合设备或者人体的内部结构和状态的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种X射线数字成像方法
本申请涉及成像方法
，尤其涉及一种X射线数字成像方法。
技术介绍
X射线数字成像是由计算机数字图像处理技术与X射线放射技术结合而形成的一种成像方法，它在原有诊断X射线直接在胶片上成像的基础上，通过A/D和D/A转换，进行实时图像数字处理，进而使图像数字化，该成像方法具有质量清晰、成像速度快的优点，被广泛应用于医疗、航天、安检和工业探伤等领域由于能够透视物体内部的结构并进行成像。近年来，X射线数字成像技术也被用在封闭电力设备(典型的如GIS开关)的内部结构和状态的成像检测。然而，有些人体内部器官交错排列或者设备内部存在多层结构和多种材料密度的组合分布，现有X射线成像方法多采用X射线对其进行曝光拍摄时，一次曝光只能对局部某一厚度、某一材料产生最佳的曝光效果，单次曝光的影像上只有某些区域的曝光效果是最佳的，其余部位要么曝光不足，要么曝光过度。这对于借助X射线影像识别人体内部器官与设备内部结构状态是极为不利的，特别是当感兴趣区域处于曝光不理想区域时，则无法对结构和状态进行准确的判别。为解决上述问题，本专利技术采用不同参数多次曝光和影像处理的方法，得到了灰度均匀的被检测对象内部结构图。
技术实现思路
本申请提供了一种X射线数字成像方法，以解决单次曝光成像无法准确判别存在多层结构和多种材料密度的组合设备或者人体内部的结构与状态的问题。一种X射线数字成像方法，所述方法包括以下步骤：将被检测对象置于X射线机和数字成像板之间，设定焦距；启动X射线机和数字成像板；设置M组X射线机的管电压，管电流与曝光时间，拍摄M张X射线数字影像图并保存；将上述M张X射线数字影像图进行灰度处理，得到M个灰度值矩阵；将所述M个灰度值矩阵的灰度值分别进行比较，得到并记录矩阵中每个位置的最大值，得到最终影像灰度值矩阵；将所述最终影像灰度值矩阵的每个灰度值还原为对应的X射线影像并保存为目标X射线影像图。可选的，所述M的值不小于5。可选的，所述管电压为50-450kV之间的任一数值。可选的，所述管电压的取值间隔不大于10KV。可选的，所述管电流在0.1-6mA之间的任一数值。可选的，所述曝光时间在0.5-4s之间的任一数值。可选的，所述焦距大于被检设备的最小焦距。本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：本申请通过多次改变管电压、管电流以及曝光时间来拍摄多张X射线数字影像图，将这些X射线数字影像图经过进行灰度处理，得到影像的灰度值矩阵，然后对各矩阵中的每一个值进行比较，得到矩阵中每个位置的最大值并组合成一个新的矩阵，然后将该矩阵的每个灰度值还原为对应的X射线影像并保存为目标X射线影像图。采用这种不同参数多次曝光和影像处理的方法，解决了人体或者有些设备内部存在多层结构和多种材料密度的组合分布经过单次曝光无法对结构和状态进行准确的判别的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种X射线数字成像方法流程图。具体实施方式本申请提供了一种X射线数字成像方法，该方法包括以下步骤：S1、将被检测对象置于X射线机和数字成像板之间，设定焦距。可选的，X射线机包括工业X射线机和医用X射线机，工业X射线机是利用高压变压器加在两个金属电极上的高压产生射线，又可分为周向和定向发射射线，周向是360度发射射线，定向是60度发射射线，还可分高低压射线，从10kV到450kV不等，千伏电压越高，射线强度越大，主要用于航天、石油建设、天然气管道、锅炉、压力容器等的无损探伤。医用X射线机也叫做X光诊断设备或医用X光透视仪，医用X线诊断设备是应用最早、临床普及面最广的医学影像检查手段。当一束强度大致均匀的X射线投照到人体上时，X射线一部分被吸收和散射，另一部分透过人体沿原反向传播，由于人体各组织、器官在密度、厚度等方面存在差异，对投照在其上的X射线的吸收量各不相同，从而使透过人体的X射线强度分布发生变化并携带人体信息，最终形成X射线信息影像。其高压发生器大多为数字高频，具有拍摄成像层次丰富、操作界面简洁友好等特点。数字成像板在本申请中是采集影像信息的载体，可以代替X线胶片并重复使用2～3万次。S2、启动X射线机和数字成像板。S3、设置M组X射线机的管电压，管电流与曝光时间，拍摄M张X射线数字影像图并保存。X射线的质量受许多因素制约，X射线的量与管电流和曝光时间有关，X射线的质与管电压密切相关，X射线机成像时的有效焦点与影像的清晰度有关，有效焦点越小，影像的清晰度越好，有效焦点的大小又与X线管、管电流和管电压有关。例如，在使用具有旋转阳极X线管的X摄像机时，管电压大的时候焦点就小，同时要求管电流要大，曝光时间短，这样才能获得清晰度好的影像。可选的，M的值不小于5，理论上，M的值当然是取的越多，最终得到的图像越清晰，但是这样会降低图像的获取速度，所以本申请中通过实验得到，将管电压、管电流以及曝光时间更改五次获得五张图片后通过处理就可以得到较为清晰的图像，所以设置M的值不小于5既可以获得较清晰的图像又可以提高处理图像的速度。管电压的大小，决定了X射线的穿透能力，管电压的选取是根据所检测材料的厚度和密度来决定的，厚度越大、密度越大，则需要的管电压越大，但是管电压也不是越大越好，取值太大X射线管的损耗就大，达不到理想的照射效果，同样，管电压过小，在成像板上就不能形成连续的像素点，被测物体的内部结构就很难在计算机里面显示，所以本申请设置管电压为50-450kV之间的任一数值，管电压在这个范围取值，可以使X射线的电子处于一个饱满的状态且不会对X线管造成大的损耗，还能获得较清晰的图像。可选的，管电压的取值间隔不大于10KV,在实际使用中便于调节。管电流决定X射线的能量密度，管电流越大，能量密度越大。同理，管电流太小发挥不了X射线的作用，管电流太大使X射线的能量增大，达到一定的值，照射在物体或者人体上会对物体或者人体造成损伤，所以本申请设置管电流在0.1-6mA之间的任一数值，可以满足工业探伤与医学上的使用且对被测对象的损伤小。曝光时间视X射线的感光度与被测对象有关，曝光时间长，被测对象吸收的X射线就多，这对被测对象是有危害的，而曝光时间太短则无法获取到连续的像素点，所以本申请设置曝光时间在0.5-4s之间的任一数值，匹配上述范围的管电压和管电流，可以发挥X射线的最佳作用，获得更为清晰的图像，另一方面对被测对象的损伤可以降到最低。S4、将上述M张X射线数字影像图进行灰度处理，得到M个灰度值矩阵。M张X射线数字影像图进行灰度处理后得到的M个灰度值矩阵记录为：…………，第M张影像图的灰度矩阵其中n的取值与每一张图像的像素有关，每一张图片是由许多的像素点组成的，每一个像素点对应的坐标就可以生成一个灰度值。S5、将M个灰度值矩阵每一个相应矩阵中对应的灰度值进行比较，得到并记录矩阵中每个位置的最大值，组成最终影像灰度值矩阵S6、将最终影像灰度值矩阵的每个灰度值还原为对应的X射线影像并保存为目标X射线影像图。实施例1现有一台大型精密仪器需要检修，该精密仪器有多层结构且是用多种材料制得，该设备的焦距为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线数字成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将被检测对象置于X射线机和数字成像板之间，设定焦距；启动X射线机和数字成像板；设置M组X射线机的管电压，管电流与曝光时间，拍摄M张X射线数字影像图并保存；将所述M张X射线数字影像图进行灰度处理，得到M个灰度值矩阵；将所述M个灰度值矩阵的灰度值分别进行比较，得到并记录矩阵中每个位置的最大值，得到最终影像灰度值矩阵；将所述最终影像灰度值矩阵的每个灰度值还原为对应的X射线影像并保存为目标X射线影像图。

【技术特征摘要】
1.一种X射线数字成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将被检测对象置于X射线机和数字成像板之间，设定焦距；启动X射线机和数字成像板；设置M组X射线机的管电压，管电流与曝光时间，拍摄M张X射线数字影像图并保存；将所述M张X射线数字影像图进行灰度处理，得到M个灰度值矩阵；将所述M个灰度值矩阵的灰度值分别进行比较，得到并记录矩阵中每个位置的最大值，得到最终影像灰度值矩阵；将所述最终影像灰度值矩阵的每个灰度值还原为对应的X射线影像并保存为目标X射线影像图。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文涛，刘荣海，杨迎春，魏杰，郭新良，郑欣，许宏伟，周静波，虞鸿江，焦宗寒，陈国坤，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53