焊缝x射线直接数字成像畸变图像重建方法研究

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1、分类号：ＴＰ３９１．９单位代鸡｜＾＾＾＾密级Ｎ〇ｒｔｈｅａＳｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕±研究生学位论文＾１论古觀目：焊縫Ｘ射线直接数字成像崎变图像重建方法研究：苏宇婷硕击生指导教师：张方舟教授计算祝技术与资源信息工程学科专业：：仿真与可视化技术研究方向２０１６年５月３日学位论女独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研巧工作及取得的研究成巧。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研巧成果。对本文的研巧做出垂要贡献的个人

2、和集体，巧已在文中作Ｔ明确说明并表示谢意。‘：三作者签名如淳奇革日期：放５１学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复剌手段保存、汇编学位论文，可料公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中固优秀硕古学位论文全文数据库》、《中国博古学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：论文指导教师签名：

3、指导小组成员签名：ＩThesisfortheMasterdegreeinEngineeringResearchonReconstructionMethodsofDistortionImageofWeldX-raybasedonDigitalRadiographyCandidate:SuYutingTutor:ZhangFangzhouSpecialty:ComputerTechnologyandResourceInformationEngineeringDateoforalexamination:May3th,2016University:Northeast

4、PetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文焊缝X射线直接数字成像畸变图像重建方法研究摘要在油田地面和储运工程建设中，焊缝无损检测是关键施工工序，焊缝质量是工程建设质量的重要保障，射线检测是检测焊接质量的重要手段。一直以来焊缝现场检测主要采用X射线胶片照相法，但胶片照相法存在着成本高、周期长、效率低、污染严重等问题。X射线直接数字成像检测是一种新型的无损检测方法，具有检测速度快、检测效率高、灵敏度和分辨率高、动态范围宽等优点，是无损检测技术的发展方向。在采用数字成像板进行焊缝的X射线无损检测后，由于点放射源和平面成像板与焊缝的空间几何分布各异，会

5、导致焊缝图像产生几何畸变。本课题研究了基于X射线数字直接成像的储罐和管道焊缝图像失真原理及校正方法，主要研究内容分为以下四点：1．X射线直接数字成像图像采集和处理。研究和分析了储罐焊缝直接数字成像方式，采用单壁单影透照法进行图像信息采集；研究和分析了管道焊缝直接数字成像方式，采用双壁单影透照法进行图像信息采集；研究了X射线胶片数字化成像的技术和方法，并采用DICOM国际标准对直接数字成像和胶片数字化成像进行统一格式存储和描述。2．储罐焊缝X射线单壁单影成像畸变及灰度校正算法的研究。首先研究了储罐焊缝X射线直接数字成像畸变产生的原理，可以看出储罐焊缝直接数字成像仅存在单一

6、轴向的线性畸变，据此提出了一种基于反投影法的单壁单影畸变图像校正算法。根据图像采样中的每个点，用反投影法计算其畸变前在储罐罐壁的位置，实现几何畸变的校正。针对储罐直接数字成像畸变原理，反投影后的灰度校正采用灰度级线性插值法。3．管道焊缝X射线双壁单影成像畸变及灰度校正算法的研究。首先研究了管道焊缝X射线双壁单影直接数字成像畸变产生的原理，即不垂直于管壁的投影透照方式造成二次畸变，提出一种三维Radon变换反演的卷积反投影算法进行几何畸变校正。结果表明该算法在图像的连续点收敛于原图像，对研究图像的局部重建非常有效。最后采用双线性插值法进行了灰度校正。4．校正后图像与胶片成

7、像数字化标准图像效果对比。通过将胶片扫描数字化后制作标准图像，研究校正后图像与标准图像重建后效果对比，提出了一种利用标准图像进行图像度量相似度的方法，即根据校正后的图像与标准图像的特征值组成行向量，由这些行向量计算该特征向量的灰度值。根据这些灰度值进行方差计算，度量出两幅图像的相似度，对校正算法进行评价。结果表明，提出的两种畸变图像重建算法切实有效。关键词：X射线检测，直接数字成像，畸变校正，反投影法II东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchonReconstructionMethodsofDistortionImageofWel