焊縫x射線直接數(shù)字成像畸變圖像重建方法研究

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1、分類(lèi)號(hào)：ＴＰ３９１．９單位代雞｜＾＾＾＾密級(jí)Ｎ〇ｒｔｈｅａＳｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ碩±研究生學(xué)位論文＾１論古觀目：焊縫Ｘ射線直接數(shù)字成像崎變圖像重建方法研究：蘇宇婷碩擊生指導(dǎo)教師：張方舟教授計(jì)算祝技術(shù)與資源信息工程學(xué)科專(zhuān)業(yè)：：仿真與可視化技術(shù)研究方向２０１６年５月３日學(xué)位論女獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研巧工作及取得的研究成巧。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研巧成果。對(duì)本文的研巧做出垂要貢獻(xiàn)的個(gè)人

2、和集體，巧已在文中作Ｔ明確說(shuō)明并表示謝意。‘：三作者簽名如淳奇革日期：放５１學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人完全了解東北石油大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向國(guó)家主管部口或其指定機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版，允許論文被查閱和借閱，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)剌手段保存、匯編學(xué)位論文，可料公布論文的全部或部分內(nèi)容。東北石油大學(xué)有權(quán)將本人的學(xué)位論文加入《中固優(yōu)秀碩古學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)博古學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》和編入《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》。保密的學(xué)位論文在解密后適用本規(guī)定。學(xué)位論文作者簽名：論文指導(dǎo)教師簽名：

3、指導(dǎo)小組成員簽名：ＩThesisfortheMasterdegreeinEngineeringResearchonReconstructionMethodsofDistortionImageofWeldX-raybasedonDigitalRadiographyCandidate:SuYutingTutor:ZhangFangzhouSpecialty:ComputerTechnologyandResourceInformationEngineeringDateoforalexamination:May3th,2016University:Northeast

4、PetroleumUniversity東北石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文焊縫X射線直接數(shù)字成像畸變圖像重建方法研究摘要在油田地面和儲(chǔ)運(yùn)工程建設(shè)中，焊縫無(wú)損檢測(cè)是關(guān)鍵施工工序，焊縫質(zhì)量是工程建設(shè)質(zhì)量的重要保障，射線檢測(cè)是檢測(cè)焊接質(zhì)量的重要手段。一直以來(lái)焊縫現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要采用X射線膠片照相法，但膠片照相法存在著成本高、周期長(zhǎng)、效率低、污染嚴(yán)重等問(wèn)題。X射線直接數(shù)字成像檢測(cè)是一種新型的無(wú)損檢測(cè)方法，具有檢測(cè)速度快、檢測(cè)效率高、靈敏度和分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。在采用數(shù)字成像板進(jìn)行焊縫的X射線無(wú)損檢測(cè)后，由于點(diǎn)放射源和平面成像板與焊縫的空間幾何分布各異，會(huì)

5、導(dǎo)致焊縫圖像產(chǎn)生幾何畸變。本課題研究了基于X射線數(shù)字直接成像的儲(chǔ)罐和管道焊縫圖像失真原理及校正方法，主要研究?jī)?nèi)容分為以下四點(diǎn)：1．X射線直接數(shù)字成像圖像采集和處理。研究和分析了儲(chǔ)罐焊縫直接數(shù)字成像方式，采用單壁單影透照法進(jìn)行圖像信息采集；研究和分析了管道焊縫直接數(shù)字成像方式，采用雙壁單影透照法進(jìn)行圖像信息采集；研究了X射線膠片數(shù)字化成像的技術(shù)和方法，并采用DICOM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)直接數(shù)字成像和膠片數(shù)字化成像進(jìn)行統(tǒng)一格式存儲(chǔ)和描述。2．儲(chǔ)罐焊縫X射線單壁單影成像畸變及灰度校正算法的研究。首先研究了儲(chǔ)罐焊縫X射線直接數(shù)字成像畸變產(chǎn)生的原理，可以看出儲(chǔ)罐焊縫直接數(shù)字成像僅存在單一

6、軸向的線性畸變，據(jù)此提出了一種基于反投影法的單壁單影畸變圖像校正算法。根據(jù)圖像采樣中的每個(gè)點(diǎn)，用反投影法計(jì)算其畸變前在儲(chǔ)罐罐壁的位置，實(shí)現(xiàn)幾何畸變的校正。針對(duì)儲(chǔ)罐直接數(shù)字成像畸變?cè)?，反投影后的灰度校正采用灰度?jí)線性插值法。3．管道焊縫X射線雙壁單影成像畸變及灰度校正算法的研究。首先研究了管道焊縫X射線雙壁單影直接數(shù)字成像畸變產(chǎn)生的原理，即不垂直于管壁的投影透照方式造成二次畸變，提出一種三維Radon變換反演的卷積反投影算法進(jìn)行幾何畸變校正。結(jié)果表明該算法在圖像的連續(xù)點(diǎn)收斂于原圖像，對(duì)研究圖像的局部重建非常有效。最后采用雙線性插值法進(jìn)行了灰度校正。4．校正后圖像與膠片成

7、像數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)圖像效果對(duì)比。通過(guò)將膠片掃描數(shù)字化后制作標(biāo)準(zhǔn)圖像，研究校正后圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像重建后效果對(duì)比，提出了一種利用標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行圖像度量相似度的方法，即根據(jù)校正后的圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的特征值組成行向量，由這些行向量計(jì)算該特征向量的灰度值。根據(jù)這些灰度值進(jìn)行方差計(jì)算，度量出兩幅圖像的相似度，對(duì)校正算法進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，提出的兩種畸變圖像重建算法切實(shí)有效。關(guān)鍵詞：X射線檢測(cè)，直接數(shù)字成像，畸變校正，反投影法II東北石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文ResearchonReconstructionMethodsofDistortionImageofWel