一种圆柱多层结构中子/X射线异源图像三维配准方法技术

本发明专利技术提供一种圆柱多层结构中子/X射线异源图像三维配准方法，包括边缘提取算子和PCA主成分分析对图像对进行垂直度调整；边缘轮廓提取模块确定异源断层图像高度映射；圆提取算法及圆心定位平移量的计算；图像超分辨率重建算法实现图像的尺度变换；基于特征断层和相位互相关方法实现图像旋转匹配。本发明专利技术的方法能够有效校正异源图像间的几何和模态差异，实现对金属与非金属区域的准确对齐，在配准精度、边缘保持和模态特征对齐方面具有显著优势，对于复杂结构和多模态特性表征具有较高的适应性和稳定性，适用于圆柱锂电池等圆柱多层结构中子/X射线异源图像三维配准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理与无损检测，具体涉及一种圆柱多层结构中子/x射线异源图像三维配准方法，特别适用于锂电池内部结构的无损检测及性能分析。

技术介绍

1、如何确保能源的有效存储和利用是当今社会实现可持续发展的关键课题。锂离子电池以其高能量密度、良好的循环稳定性及无记忆效应，已成为多个行业的首选能源解决方案，广泛应用于电动交通工具、航空航天设备和国防应用等领域。随着使用范围的扩展，人们对锂电池的性能要求不断提升，尤其是在安全性方面。在实际运行中，锂电池可能会遇到诸如过度充电、发热和锂枝晶生长等问题，从而导致集流体的腐蚀和气体生成。这些问题不仅缩短了电池的寿命，还可能引发热失控、火灾甚至爆炸等严重事故。为减少这些潜在风险，科研人员探索了多种改进方法。首先，通过采用电池热管理系统，可以有效控制电池在工作期间的温度，以防止过热现象。此外，还开发了阻燃型电解质、氧化还原穿梭剂、更安全的隔膜材料以及更加稳定的正极材料，以降低潜在的安全隐患。然而，即使采取了这些措施，完全消除所有风险依然充满挑战。因此，采用无损检测技术对锂电池的质量进行实时监测，确保其在使用过程中保持稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种圆柱多层结构中子/X射线异源图像三维配准方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，所述垂直度调整基于投影图像实现；待配准图像对为中子投影图像和X射线投影图像；所述垂直度调整需要对输入图像对进行灰度归一化，将灰度值归一化至[0,1]范围内；对于归一化后的投影图像，利用OSTU算法对投影图像进行阈值分割以提取投影图像的边缘轮廓；

3.根据权利要求2所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，OSTU算法进行阈值分割的关键是确定分割阈值，通过选择一个分割阈值T将投影图像划分为前景和背景两个部分，使得前景和背景之间的类间方差最...

【技术特征摘要】

1.一种圆柱多层结构中子/x射线异源图像三维配准方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，所述垂直度调整基于投影图像实现；待配准图像对为中子投影图像和x射线投影图像；所述垂直度调整需要对输入图像对进行灰度归一化，将灰度值归一化至[0,1]范围内；对于归一化后的投影图像，利用ostu算法对投影图像进行阈值分割以提取投影图像的边缘轮廓；

3.根据权利要求2所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，ostu算法进行阈值分割的关键是确定分割阈值，通过选择一个分割阈值t将投影图像划分为前景和背景两个部分，使得前景和背景之间的类间方差最大；对于获取的边缘轮廓图像，利用sobel算子再提取前景区域的竖直边界。

4.根据权利要求2所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，所述边缘轮廓提取模块确定异源断层图像高度映射的目的将中子和x射线的断层图像映射至相同的高度；所述高度映射通过确定投影图像的水平边界进而确定圆柱多层结构首、尾断层图像所对应的高度。

5.根据权利要求4所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，所述高度映射的方式为：使用自适应边缘提取算子检测投影图像的水平边界，对水平边界处的像素进行排序，并将前20%的像素的行坐标的均值作为水平边界所在高度。

6.根据权利要求3所述的异源图像三维配准方法，其特征在于，在进行边缘检测之前使用高斯平滑模板对输入断层图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈田，胡睿智，徐碧川，马笛琴，杨民，梁虎成，杨晓明，刘甲俊，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：