GBT 29067-2012 無損檢測 工業(yè)計算機層析成像(CT)圖像測量方法_第1頁
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無損檢測工業(yè)計算機層析成像(CT)中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局I1本標準規(guī)定了用于無損檢測的工業(yè)計算機層析成像(CT)系統(tǒng)圖像密度測量校準和尺寸測量校準本標準適用于測量被測物體內(nèi)部各部分的密度(包括由不同材料組成的被測物體內(nèi)部各部分的密GB/T12604.2無損檢測術(shù)語射線照相檢測要求具備相關(guān)的檢測設(shè)備(包括工業(yè)CT設(shè)備及相關(guān)圖像處理軟件),并要求客戶和供應(yīng)商在相關(guān)密度測量方法要求:CT密度的變化反映被測物體密度的真實變化而不是圖像偽影。由于探測器尺寸測量方法要求:被測物體的被測區(qū)域?qū)?yīng)的CT圖像應(yīng)具有比較緣可能會造成條狀偽影。為確保該尺寸測量方法的有效性,工業(yè)CT設(shè)備制造商應(yīng)對射線投影數(shù)據(jù)進行校正,以盡量減少CT圖像偽影。在實際檢測中,用戶應(yīng)該盡量避開受偽影影響的區(qū)域進行尺寸2AAA5.1.3密度標準試件高度應(yīng)為CT切片厚度的3倍以上。5.2尺寸標準試件的制作5.2.3尺寸標準試件的形狀應(yīng)為長方體。設(shè)系統(tǒng)的空間分辨力為K(單位為LP/mm),尺寸標準試件36.1.3標準試件掃描切片位置應(yīng)大致選擇在標準試件的中間位置,被測物體掃描切片位置根據(jù)需要6.2.2在CT圖像上的每個密度標準試件中心部位分別選一圓形區(qū)域(每個圓形區(qū)域像素數(shù)宜多于50個,但不大于整個標準試件區(qū)域的2/3),測得該區(qū)域內(nèi)每一點的CT密度f(x,y),計算該區(qū)域的平均CT密度f。6.2.3選取密度標準試件組中一個密度標準試件作為密度測量校準的基準標準試件。根據(jù)基準標準試件指定區(qū)域的平均CT密度fo和CT系統(tǒng)設(shè)定的比例系數(shù)k(根據(jù)CT系統(tǒng)總體參數(shù)確定,一般為1000~5000),對每個密度標準試件指定區(qū)域的平均CT密度f按式(1)進行歸一化處理,獲得該區(qū)域 (1)——密度標準試件指定區(qū)域的平均CT數(shù);f基準標準試件指定區(qū)域的平均CT密度;6.2.4利用各個密度標準試件指定區(qū)域的平均CT數(shù)和該標準試件已知的密度p,采用多項式擬合校準平均CT數(shù)與物質(zhì)密度p之間的關(guān)系式:p=f(π),推薦采用三次多項式擬合。6.3.2從基準標準試件的CT圖像中,獲取指定區(qū)域(指定區(qū)域內(nèi)像素數(shù)宜多于50個且不大于整個標準試件區(qū)域的2/3)的平均CT密度fo。 (2)6.3.4根據(jù)被測物體的待測區(qū)域的平均CT數(shù)和已校準的函數(shù)關(guān)系p=f(π),求得該區(qū)域平均物質(zhì)密度p。6.3.5重復(fù)測量同一均勻材質(zhì)不同區(qū)域至少5次,以5次測得密度的平均值作為此材質(zhì)的密度值,并GB/T29067—20126.4.2測試時,宜使尺寸標準試件對射線的衰減系數(shù)與實際被測物體接近,必要時可采用射線衰減6.4.3如圖2所示,設(shè)定尺寸標準試件1為校準測量的標準試件,尺寸標準試件2為測試測量誤差的標準試件。在CT圖像上尺寸標準試件1短邊中心處,沿長邊方向畫一條直線。將直線所經(jīng)過點的CT數(shù)繪制在坐標圖上則形成該標準試件的CT數(shù)曲線。由于尺寸標準試件和空氣的密6.4.4由于噪聲的干擾,標準試件的CT數(shù)曲線往往不能形成理想曲線。因此,建議沿長CT數(shù)曲線。6.4.5在該波峰高度約一半的位置定位一測量直線P,該系中找出A、B點對應(yīng)的橫坐標值,由兩者差的絕對值可得到尺寸標準試件1的圖像長度D(單位:像6.4.7比較標準試件1的幾何長度測量值L與實際長度值之間的差異,如果測量值大于實際值則將測量直線P向上移動直至兩者相等,反之則將直線P向下移動。記錄此時測量直線P所處位置的CT圖2尺寸標準試件組CT示意圖5ABD圖3圖2中標準試件1直線位置的理想CT數(shù)曲線圖P在CT數(shù)曲線陡坡上的相對位置比例Cp,Cp由式(4)計算得到:6.4.9在圖像上尺寸標準試件2短邊中心處,沿長邊方向畫一條直線。將該直線所經(jīng)過各個點的CT值繪制在坐標圖上則形成類似圖3的CT數(shù)曲線。同樣在該曲線上定位一直線Q,調(diào)整Q的位置使得Q所處位置的CT數(shù)等于μQ,μQ通過式(5)得pa=AL+Cp×(n-p)…………(5)則直線Q與CT數(shù)曲線相交兩點之間橫坐標差的絕對值,即為本次測量的尺寸標準試件2的CT6.4.10重復(fù)測量3次,依次計算出標準試件2的圖像長度D?,D?,D?。由式(6)計算取三者的平均值作為尺寸標準試件2的CT圖像像素長度測量值D(單位:像素),并計算標準偏差。6.4.11依據(jù)式(3)計算出標準試件2的幾何長度測量值L。由標準試件2的CT幾何長度測量值與其實際長度之差的絕對值,得到標件2的CT長度L測量6.5.2采用和前述尺寸標準試件校準時測量標準試件2尺寸類似的步驟和方法,測量被測物體尺寸。先測量標準試件的長度,確定標準試件測量線的相對位置比例Cp。然后測量被測物體待測區(qū)域的長66.5.3由于被測物體待測區(qū)域周圍的材料密度可能不一致,導(dǎo)致上述CT數(shù)曲線左右高度可能不一致。此時可根據(jù)測量線的相對位置比例Cp,分別在CT數(shù)曲線的左右陡邊中確定相交點,并計算兩點效地克服CT圖像邊緣擴散對測量精度的影響,但要求被測物體待測區(qū)域的長度應(yīng)大于邊緣擴散帶寬的5倍以上。6.6.2對于已知CAD模型的被測物體,可采用(二維或三維)CA自動尺寸誤差測量(計算CT圖像邊緣點到最近的CAD圖形線的距離,并用不同的顏色或灰度顯示被由密度測量最大誤差除以系統(tǒng)密度測量量程,可得到系統(tǒng)密度測量(相對于量程的)測量偏差可小于1/(2×K)mm。系統(tǒng)的空間分辨力越高,CT尺寸測量偏差越小。人工劃線結(jié)合CT8報告9測量實例根據(jù)各標準試件指定區(qū)域平均CT數(shù){μ:}=[6872,6385,3549,2302,1395,1011]及密度{pi}=[8.370,精度(引用誤差)%1銅2鋼3456注:系統(tǒng)測量精度(引用誤差)計算是以標準試件組中最大密度材料的密度(銅:8.370g/cm3)為系統(tǒng)密度測量量程。以9MeV工業(yè)CT系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)的空間分辨力為2LP/mm,分別選取長度為85.000mm和65.000mm的兩個鋼質(zhì)3級標準量塊為標準試件1和標準試件2,選取視場直徑為275.000mm,圖像大小為1024×1024,按照本標準方法進行CT圖像尺寸校準和測量。首先確定標準試件1測量線位置P并計算出測量線的相對位置比例Cp,然后根據(jù)Cp計算出標準試件2測量線所

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