基于加权最小二乘滤波和引导滤波的铸件DR图像融合

为了让两张不同灰度窗宽和窗位的铸件X射线DR图像包含的缺陷呈现在一张图像中,发展了一种基于加权最小二乘滤波和引导滤波(guided filter)的铸件X射线DR图像融合方法。选择其中一张图像作为底层图像,另一张作为细节图像。使用两种具有边缘保护性质的滤波提取细节图中包含的缺陷信息。对底层图像作加权最小二乘滤波作为框架,再用底层图像和框架做差,分离出底层图像本身包含的缺陷信息。利用引导滤波把这两类缺陷信息加权求和。最后用框架承接加权求和后的结果后得到融合后的图像。实验结果表明获得的融合结果能够显示来自不同灰度窗宽和窗位的两张DR图像的共5个缺陷或3张铸件DR图像的共7个缺陷。本文方法可应用于铸件射线无损检测。     

微型X射线数字成像系统研究

X射线数字成像检测与诊断技术是X射线检测的发展趋势,微型X射线数字成像系统采用X射线敏感CCD面阵探测器作为射线探测元件,具有体积小、分辨率高、实时性好的特点。本文研制了基于X射线敏感CCD的微型X射线数字成像系统,介绍了整个系统的组成,阐述了X射线敏感CCD的工作原理,选定了系统采用的X射线敏感CCD,设计了CCD探测器的驱动电路、模数转化电路、数据采集与通讯电路、图像获取及处理软件等。该系统采用USB2.0接口与计算机进行通讯,直接采用USB接口电源供电,无需外部电源,结构简单。分辨率测试表明,该系统的分辨率>10lp/mm。     

高质量X射线检测数字化成像及图像采集

X射线数字成像检测是工业无损检测的新技术.非胶片实时数字成像检测以其高效率、低成本,特别是数字图像的可交换性和存储方便等特点成为射线检测的发展趋势.通常使用的由射线像增强器、视频摄像机、图像采集卡和计算机组成的系统成像质量差且只能在低能X射线下使用,作者经过反复研究和实验,研制了基于单晶闪烁屏和科学级CCD相机的可用于高、低能X射线高分辨率、高对比灵敏度数字成像检测系统.介绍了整个检测系统的组成,设计了科学级制冷CCD相机、预处理电路、A/D转换电路、微机EPP方式快速数据采集电路和软件等.给出了某铝铸件(厚150mm)在加速器高能X射线下的成像结果.实验证明该系统比普通像增强器和视频相机组成的系统具有适应射线能量范围宽和成像质量好的优点(成像时间长一些).系统的空间分辨率大于3lp/mm, 检测物体50mm(等效钢厚)以上时,对比度灵敏度小于1%.     

临床X射线相衬成像研究进展

X射线相衬成像在提高人体软组织成像的衬度分辨率及空间分辨率研究中具有潜在优势,是一项有着广阔发展前景的技术。它利用空间相干X射线投过物体后携带的相位信息进行成像,在临床上适用于软组织物体,可以减少吸收剂量,进而减轻病人的辐射损伤。本文详述了当今几种典型的X射线相衬成像方法,包括X射线干涉相衬,衍射增强相衬以及类同轴相衬的成像原理以及发展历程。通过对比表明了几种成像方法的优缺点。最后对临床X射线相衬成像有待解决的问题作了分析。     

惯性约束聚变靶丸高精度X射线数字成像

为了实现惯性约束聚变(ICF)靶丸几何尺寸的高精度、高效率检测,开展了靶丸X射线数字化成像系统的设计与研制。首先,分析了X射线直接投影成像和X射线透镜耦合显微成像的适用范围,根据ICF靶丸尺寸小、吸收衬度弱的特点,确定了基于X射线透镜耦合显微成像的技术路线。然后,分析了影响系统成像分辨率、图像衬度和测量效率的关键因素,确定了低几何放大成像,低电压、小焦点、高功率X射线源及高分辨CCD探测的总体技术方案,该方案能够有效抑制相衬效应和半影误差,解决了现有X射线数字成像设备测量靶丸时边缘扩展严重、尺寸测量误差大的问题。最后,对系统的性能进行了分析测试,实验结果表明,系统成像衬度良好,成像效率较高,分辨率优于0.5μm。靶丸几何尺寸的测量不确定度可达0.9μm(k=2),满足ICF靶丸几何尺寸高精度、高效率的检测需求。     

基于Mask R-CNN的铸件X射线DR图像缺陷检测研究

针对传统的铸件缺陷检测不能对缺陷进行分类分级等问题,提出了一种基于Mask R-CNN的铸件X射线DR图像缺陷检测算法。首先对原始图像进行预处理,采用引导滤波进行图像平滑,平滑图像与原图像进行差分得到差分图像,将差分图像与平滑图像相加运算使图像增强,再利用Labelme进行图像标注,形成训练数据集。送入Mask R-CNN深度学习网络,通过特征提取网络生成建议区域,分类、回归网络生成边界框和掩码,经多次参数调节后得到训练网络模型,最后测试数据集。实验数据结果表明,气泡1～5级的检测率分别为:66.7%,71.4%,77.4%,88.9%,87.5%;疏松1～5级检测率为:62.5%,72.2%,77.1%,83.3%,81.1%。检测结果证明应用Mask R-CNN结合引导滤波增强方法的缺陷检测方法可以较好的实现对铸件X射线DR图像的缺陷检测的分级分类,为工业铸件缺陷检测提供了应用深度学习方法的解决方案。     

微机控制DR／ICT射线检测系统的研制

工业X射线检测是通过数字射线成像（DR）和工业计算机层析（ICT）对金属构件进行无损检测的一项技术,结合一套DR／ICT检测设备的研制,把微机控制应用到检测系统伺服驱动和图像采集模块的控制中,实现了工业射线自动检测和控制功能,并通过实验验证了系统的可靠性和稳定性。     

X线阵探测器实时成像系统的设计

为了解决工业无损检测x线的数字化成像问题。本文介绍了一种基于TCP／IP通信协议的X射线无损检测扫描成像系统,阐述了探测器数据接收与成像的基本原理及技术实现,进行了系统硬件和软件的设计。试验结果表明,X-SCANX射线线阵列探测器可以实现16bit高速图像数据获取。空间分辨率可达0．4mm。并取得了比较满意的x射线图像效果。     

基于X射线技术测定一次性使用静脉留置针导管的射线不透性的方法对比分析

背景:一次性使用静脉留置针导管在血管内留置的过程中,存在在有意识或无意识的情况下断裂的风险,断裂的留置针导管有可能会随着血液流到全身,滞留在血液中给患者带来危险。因此,需要通过X射线技术来探测滞留在血管内的留置针。目的:对比分析用像素密度测量(数字的)法和光密度测量(胶片)法测量一次性使用静脉留置针的射线不透性效果。方法:按照本文中图1的布局,使用人体、产品和特定区域的X射线诊断所用的典型条件,对一次性使用静脉留置针导管和标准品同时进行曝光拍摄。像素密度测量(数字的)法是将试验设备拍摄出来的成像图像通过ImageJ软件打开,用软件上的测量工具测量像素强度;光密度测量(胶片)法将试验设备拍摄出来的成像图像通过胶片机打印出来,然后,用光密度计测量光密度。结果:样品与标准品像素强度之差不低于5,样品与标准品光密度之差低于0.05。结论:在试验设备、试验样品、身体模拟物、标准品、摆放位置、曝光条件等相同的情况下,针对一次性使用静脉留置针测量X射线不透性时,像素密度测量(数字的)法会优于光密度测量(胶片)法。     

基于图像反卷积的平板探测器信号串扰校正

平板探测器是锥束CT的关键组成部件，像元间的信号串扰是造成平板探测器投影图像空间分辨率低于极限值的主要因素，校正平板探测器信号串扰对提高锥束CT检测精度具有重要意义。本文基于点扩散函数矩阵反卷积投影图像去串扰校正思路，研究了点扩散函数矩阵的准确性对投影图像串扰校正的影响、点扩散函数和线扩散函数的关系及其与X射线成像的相似性，提出一种结合刀口法测量线扩散函数与平行束CT扫描重建的平板探测器点扩散函数矩阵测算方法。DR/CT扫描成像实验中，应用本文方法校正信号串扰后，DR成像空间分辨率由约10 lp/mm提升至优于25 lp/mm,高能CT成像空间分辨率由不到4 lp/mm提升至优于5 lp/mm,实验证明，应用本文方法能有效校正平板探测器信号串扰，提升锥束CT图像的空间分辨率和对比度。     

基于 Mask R CNN 的铸件X射线DR图像缺陷检测研究* .txt

摘要：针对传统的铸件缺陷检测不能对缺陷进行分类分级等问题，提出了一种基于Mask R CNN的铸件X射线DR图像缺陷检测算法。首先对原始图像进行预处理，采用引导滤波进行图像平滑，平滑图像与原图像进行差分得到差分图像，将差分图像与平滑图像相加运算使图像增强，再利用Labelme进行图像标注，形成训练数据集。送入Mask R CNN深度学习网络，通过特征提取网络生成建议区域，分类、回归网络生成边界框和掩码，经多次参数调节后得到训练网络模型，最后测试数据集。实验数据结果表明，气泡1～5级的检测率分别为：667%，714%，774%，889%，875%；疏松1～5级检测率为：625%，722%，771%，833%，811%。检测结果证明应用Mask R CNN结合引导滤波增强方法的缺陷检测方法可以较好的实现对铸件X射线DR图像的缺陷检测的分级分类，为工业铸件缺陷检测提供了应用深度学习方法的解决方案。 .txt     

牙科口内数字成像系统设计

介绍了一种基于E2V-CCD的高清晰度牙科X射线数字成像系统。设计采用了FPGA(现场可编程门阵列)及高精度ADC,通过高速USB2.0进行高速数据传输,并给出了硬件和软件设计的详细说明。实验结果表明:牙科口内数字成像系统分辨率>15lp/mm。该X射线数字成像系统具有体积小、结构简单、分辨率高的特点,能够满足牙齿及指关节等部位实时诊断的要求。     

基于稀疏处理的多能X射线分离成像

利用独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)并结合多能X射线图像的丰富信息可以将二维X射线图像中重叠目标分离成像,但是海量的图像数量,以及高像素数的要求均会使内存占有量和计算速度面临挑战,因此本研究将压缩感知(Compressed Sensing,CS)与ICA相结合进行分离成像,以提高计算速度和分离成像性能。研究过程中,首先根据被拍摄物体的物质组成确定拍摄多能X射线图像数量,并选取CS技术中K均值奇异值分解(K-means SingularValue Decomposition,K-SVD)稀疏基将多能X射线图像进行稀疏表示,然后利用ICA将此稀疏表示进行盲源分离得到独立源,最后采用正交匹配追踪算法(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)将独立源进行重构实现分离成像。研究结果表明:采用ICACS技术比仅采用ICA进行目标分离成像的运行时间减少了46.14s(23.3%)、内存占有率降低了21%、重构图像峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)提高了2.665dB、边缘梯度提高了0.001、信息熵提高了0.09。     

复合材料X射线实时成像检测关键参数分析

复合材料作为一种新型材料广泛应用于航空工业,而X射线实时成像检测则是用于复合材料零件的新型检测方法之一。本文着重分析了复合材料X射线实时成像检测中的放大倍数、灵敏度、灰度、分辨率、射线源至被测件的距离、管电压和管电流、散射线、缺陷/损伤尺寸与位置等关键参数,为获得优质的图像提供了基本的质量控制指标。     

航空发动机叶片实时成像自动检测技术研究

为了实现航空发动机叶片X射线实时成像自动检测,以基于平板探测器的X射线实时成像系统为研究对象,根据射线实时成像的特点,对航空发动机叶片缺陷的提取技术进行了研究。根据航空发动机叶片X射线数字图像灰度变化的特点,将叶片图像划分为6个区域,分别进行基于扫描线的自适应中值滤波模拟出缺陷的背景:将原始图像与背景图像相减,获得背景平坦、缺陷突出的差值图像;通过对差值图像进行阈值分割,实现对缺陷的分离;用数学形态学的开运算对缺陷图像滤波以去除噪声;为保证缺陷的准确性,用区域生长法重新生长出缺陷:最后提取出缺陷的特征参数。将缺陷提取的结果和人工评片的结果比较,证明这种方法是准确、有效的,为实现航空发动机叶片X射线自动检测打下了良好的基础。     

钛合金管件焊缝射线探伤图像识别与数据分析

针对钛合金管件焊缝射线图像检测过程中,人工识别缺陷效率不高、准确度较低的问题, 提出采用计算机图像识别技术,对钛合金管件焊缝缺陷位置进行数字成像、图像预处理、图像分析以及特征的提取,并研发了射线探伤数据分析与质量评判软件系统,采用该系统对焊缝缺陷进行自动识别,可实现钛合金管件焊缝质量的自动评判。     

微焦点X射线图像乘性加性混合噪声的去除

考虑微焦点X射线仪成像信噪比低,混合噪声污染严重等问题,提出了一种乘性、加性混合噪声去除方法。首先,建立了含乘性、加性混合噪声的图像模型;其次,基于总变分和稀疏表示原理分别构造了滤除加性噪声和乘性噪声的目标函数;最后,应用显式差分算法和梯度投影算法分步滤除加性噪声和乘性噪声。实验结果显示,与总变分去加性噪声方法相比,该方法处理后的图像平滑区域均值与标准差比(MSR)平均提升了10.9%,细节区域拉普拉斯梯度模(LS)平均提升了15.6%。这些结果表明:本文算法不仅有效滤除了微焦点X射线图像的混合噪声,并且较好地保留了图像细节特征,能够满足集成电路内部缺陷检测对图像平滑度和细节清晰度的要求。     

X光机数字化的研究进展

数字化X光机相对于传统屏片式X光机具有的高灵敏度,低噪声,数字化图片等优点。详细介绍两种X光机数字化方法:计算机X射线摄影(CR)和数字X射线摄影系统(DR)的组成部分、工作原理和最新进展。最后给出了各种X光机量子探测率和MTF随空间分辨力变化曲线,说明基于直接型平板探测器的DR系统具有更优越的性能,是数字化X光机的最终发展方向。     

基于无损检测的高分辨率PCB板焊点缺陷检测系统

为了能快速、准确地对BGA封装器件的PCB板上的焊点进行缺陷检测,设计了高分辨率X-射线无损检测的缺陷检测系统.给出了系统的基本工作原理和硬件结构,采用等比例成像的方法求解了获得最高分辨率的距离信息.分析了系统可能存在的噪声源,并设计了去噪算法用于提高图像信噪比.试验采用HAWK-180XI型X-射线源、高速图像采集卡和UNIQ-2000型CCD相机等对BGA封装的PCB板缺陷进行检测,结果显示:系统可以快速有效地获得被测PCB板的图像信息,并给出缺陷的位置、尺寸等特征信息,满足设计要求.     

X射线成像波带片及制作

研究了X射线成像波带片的工作原理和制作工艺。从理论上分析了波带片的空间分辨率与最外环宽度的关系,以及波带片衍射效率与厚度和折射率的关系。利用国家同步辐射实验室发展的加工工艺,即电子束光刻技术和X射线光刻技术结合制作波带片。实验结果表明:波带片最外环宽度为150 nm,高宽比为4,基本满足高分辨X射线成像波带片的高空间分辨率、大高宽比、高精度等要求。