X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统技术方案

本发明专利技术属于无损检测领域，尤其涉及X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统。该系统可同时实现DR和CT的检测与成像，实现DR/CT数据采集、处理、缺陷自动检测和显示的一体化，为检测人员提供被测物体不同视角的内部结构信息，从而综合判断物体内部缺陷的性质和状态；且系统中集成的缺陷识别技术可自动识别缺陷的大小、位置和种类，从而有效减轻检测人员识别缺陷的压力和提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统
本专利技术属于无损检测领域，尤其涉及X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统。
技术介绍
近年来，随着计算机科学的进步和探测器技术的发展，X射线成像和工业CT技术作为一种实用化的无损检测手段，已广泛应用于航空、军事、机械和地质等部门的无损检测和质量评估中。X射线成像又称为DR成像，通过X射线照射被测物体，从而在X射线方向获得物体内部信息叠加后的图像，该图像能更直观呈现物体内部沿着轴向贯穿的长条形缺陷。而工业CT成像在对检测物无损伤的前提下，综合物体不同方向的DR图像数据，利用高性能计算机进行重建，最终以横截面图像来呈现检测物内部的结构形状、材质组成、有无缺陷及缺陷大小和性质等信息。相比较而言，现有的DR检测设备在工作时，无论采用螺旋或者圆形轨迹的扫描方式都无法同时得到CT图像，从而更准确地识别缺陷。不同于DR成像，CT成像精度更高，能够恢复物体的三维信息，有利于对物体内部特征进行更精准地识别和定位。然而，目前的CT检测设备要么无法实时显示CT图像，要么不能自动化地识别图像中物体内部缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统，其特征在于，所述的X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统包括：数据采集模块、数据处理模块、缺陷检测模块和图像显示模块；所述数据采集模块控制采集装置相对于被测物运动，同时将采集到的数据存到计算机内存中；所述数据处理模块采用CPU多线程并行处理技术，对数据采集模块采集的数据实时处理，获得增强后的DR图像和重建的CT图像；所述缺陷检测模块对增强后的DR图像和重建的CT图像进行处理，自动检测得到DR和CT图像中的缺陷位置、大小和类别信息；所述图像显示模块将实时获得的DR和CT图像以及检测结果同时显示在显示器中，为检测人员提供不同视角下...

【技术特征摘要】
1.X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统，其特征在于，所述的X射线实时成像与CT断层扫描一体化智能无损检测系统包括：数据采集模块、数据处理模块、缺陷检测模块和图像显示模块；所述数据采集模块控制采集装置相对于被测物运动，同时将采集到的数据存到计算机内存中；所述数据处理模块采用CPU多线程并行处理技术，对数据采集模块采集的数据实时处理，获得增强后的DR图像和重建的CT图像；所述缺陷检测模块对增强后的DR图像和重建的CT图像进行处理，自动检测得到DR和CT图像中的缺陷位置、大小和类别信息；所述图像显示模块将实时获得的DR和CT图像以及检测结果同时显示在显示器中，为检测人员提供不同视角下的检测信息；具体实现过程如下：
(1)DR数据采集模块
所述数据采集模块包括扫描成像装置和采集控制程序；所述扫描成像装置主要由射线源、探测器、旋转台和位移台组成；所述采集控制程序通过CPU执行程序指令，向所述扫描成像装置发送运动参数和图像采集参数，使旋转台保持匀速转动，同时射线源和探测器开始工作并在位移台带动下沿着被测物轴向运动，从而实现螺旋轨迹的扫描和DR图像采集；采集过程中，所述采集控制程序利用单独的CPU线程将探测器采集的DR图像数据转存到计算机内存中的共享存储区；所述共享存储区，当存储空间存满时，采集控制程序将数据指针指向第一张图像的存储地址，以循环的方式从第一张图像开始覆盖已经采集的数据，从而避免内存空间申请的限制；
(2)DR/CT数据处理模块
数据采集模块采集的数据在保存到共享存储区的同时，数据处理模块将已采集的数据取出并进行处理；所述数据处理模块包括控制程序、DR图像处理程序和CT图像重建程序；
所述控制程序采用CPU多线程技术，同时控制DR图像处理程序和CT图像重建程序运行，并将共享存储区中采集到的DR图像数据送入相应的处理程序，最终将计算结果保存到计算机内存中的增强DR结果存储区和CT图像存储区；所述的DR图像处理程序采用MUSICA多尺度对比度增强算法，利用小波分解运算提取图像中的细节信息，并增强放大，最后重构到原图像上，使图像中缺陷目标相对于背景的对比度得到提高，从而获得增强后的DR图像，用于后续DR图像的缺陷检测；
所述CT重建程序采用基于螺旋扫描轨迹的Katsevich三维重建算法对共享存储区的DR图像进行处理，获得CT图像，包括数据预处理和数据反投影两个过程；通过采用两个CPU线程分别控制数据预处理和反投影两个过程，使两个串行任务并行化，提高任务处理的效率；其中一个线程控制数据预处理过程，对采集的数据采用每批处理N张图像的批处理方式进行微分和滤波运算，每一批数据处理过程中涉及数据的多层循环索引，使用OpenMulti-Processing并行处理技术，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙怡，余建桥，彭万里，刘吉顺，潘浩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21