一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块及性能测试方法与流程

本发明涉及机械零件加工检测，具体涉及一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块及性能测试方法。

背景技术：

1、射线计算机辅助成像检测是工业射线数字化检测的主流方式之一，需定期对系统性能中的几何畸变、抖动、激光束功能、阴影等指标进行校准（或运行核查）。

2、目前用于射线计算机辅助成像检测系统核查的方法，是依据cr测试板进行的，而cr测试板依赖进口。cr测试板的制作方式为：采用一块低吸收材料，将各种类型的测试试片封装（类似琥珀封装形式）在一起，其中部分测试试片并非系统性能测试的必选组件。此外，该cr测试板为一体化结构，无法根据实际检测需求选择所需的测试试片。cr测试板的形状与国内工业射线计算机辅助成像检测所使用的成像板规格尺寸存在差异，且cr测试板制作困难。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有cr测试板的形状与国内工业射线计算机辅助成像检测所使用的成像板规格尺寸存在差异，且cr测试板制作困难的问题，进而提出一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块及性能测试方法。

2、本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

3、一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，包括矩形试块，矩形试块上固装有激光束性能测试试片、阴影测试试片、图像几何畸变测试试片和图像抖动测试试片。

4、进一步地，矩形试块的上端面上设有凹槽，凹槽的左侧区域设有激光束性能测试区域，激光束性能测试试片设置在激光束性能测试区域内，与激光束性能测试区域的区域设有阴影测试区域，阴影测试试片设置在阴影测试区域内，凹槽的右侧区域设有图像几何畸变测试区域，图像几何畸变测试试片设置在图像几何畸变测试区域内，凹槽的右下角区域设有图像抖动测试区域，图像抖动测试试片设置在图像抖动测试区域内。

5、进一步地，激光束性能测试试片的形状为t字形，阴影测试试片的形状为矩形，阴影测试试片的两侧设有多个定位槽，图像几何畸变测试试片的形状为l形，图像几何畸变测试试片的水平段和竖直段上均设有标尺，图像抖动测试试片的形状为矩形。

6、进一步地，激光束性能测试区域的底面上设有t形固定架，激光束性能测试试片设置在t形固定架上，阴影测试区域的两端侧壁上对称设有矩形槽，图像抖动测试区域的底面上设有l形固定架，图像抖动测试试片设置在l形固定架上。

7、进一步地，阴影测试区域与图像几何畸变测试区域之间的下端侧壁上和图像几何畸变测试区域与图像抖动测试区域之间的右侧侧壁上均设有预留槽。

8、进一步地，矩形试块的试块坯料采用q345材质制作而成。

9、一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试方法，通过矩形试块配合激光束性能测试试片、阴影测试试片、图像几何畸变测试试片和图像抖动测试试片，控制各试片的间距及试片与成像板的贴合程度，实现对射线计算机辅助成像检测系统性能中的激光束功能、阴影、几何畸变、抖动进行校准或运行核查。

10、进一步地，射线计算机辅助成像检测系统的性能运行核查过程包括如下步骤：

11、步骤一、器材选择：成像板选用120mm×360mm的蓝板，暗袋选用pvc轻薄暗袋，配备小焦点定向x射线机及滤波板；

12、步骤二、调整位置：x射线机、滤波板、性能测试辅助试块和成像板，由先至后依次设置，性能测试辅助试块为安装好激光束性能测试试片、阴影测试试片、图像几何畸变测试试片和图像抖动测试试片后的矩形试块，性能测试辅助试块与成像板紧密贴合，且性能测试辅助试块的纵向中心线与成像板的纵向中心线对齐；

13、步骤三、参数设置：x射线机的管电压设置为90kv；x射线机的射线源到成像板的距离f为1600mm±50mm；扫描仪参数设置与曝光量相匹配，将激光束性能测试试片和图像抖动测试试片距离相应固定架2mm以外区域的平均灰度以及图像几何畸变测试试片3有效测量区域内的平均灰度控制在10%～85%范围内；

14、步骤四、数据获取：按照步骤三中的参数进行曝光和扫描，得到符合要求的数字图像，通过测量或观察数字图像中的激光束性能测试试片和图像抖动测试试片的图像质量，以及阴影测试试片和图像几何畸变测试试片的测试数据，来核查射线计算机辅助成像检测系统性能是否满足要求。

15、进一步地，步骤四中，利用阴影测试试片进行阴影测定，包括以下过程：

16、利用分析软件测量阴影测试试片数字图像中的a1区域、a2区域、b1区域、b2区域、c1区域和c2区域的平均灰度值x1、x2、x3、x4、x5和x6，通过公式（1）得到的测定值即为阴影测定值，

17、（1）。

18、进一步地，步骤四中，利用图像几何畸变测试试片进行图像几何畸变的测定，包括以下过程：

19、利用数字图像分析软件在图像几何畸变测试试片的数字图像中得到所要求部位的实际值，通过公式得到所需水平、横向、空间的几何畸变值，

20、         （2）。

21、本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

22、通过矩形试块配合激光束性能测试试片、阴影测试试片、图像几何畸变测试试片和图像抖动测试试片，控制各试片的间距及试片与成像板的贴合程度，从而实现对射线计算机辅助成像检测系统性能中的激光束功能、阴影、几何畸变、抖动进行校准或运行核查，确保检测系统性能稳定可靠。

23、同时，本发明明确给出了几何畸变测试结果和阴影测试结果的具体计算方法，为保证测试结果的一致性提供了切实可行的解决方案，可减少多次测试数据的误差。

1.一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：包括矩形试块（5），矩形试块（5）上固装有激光束性能测试试片（1）、阴影测试试片（2）、图像几何畸变测试试片（3）和图像抖动测试试片（4）。

2.根据权利要求1所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：矩形试块（5）的上端面上设有凹槽（51），凹槽（51）的左侧区域设有激光束性能测试区域（52），激光束性能测试试片（1）设置在激光束性能测试区域（52）内，与激光束性能测试区域（52）的区域设有阴影测试区域（53），阴影测试试片（2）设置在阴影测试区域（53）内，凹槽（51）的右侧区域设有图像几何畸变测试区域（54），图像几何畸变测试试片（3）设置在图像几何畸变测试区域（54）内，凹槽（51）的右下角区域设有图像抖动测试区域（55），图像抖动测试试片（4）设置在图像抖动测试区域（55）内。

3.根据权利要求2所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：激光束性能测试试片（1）的形状为t字形，阴影测试试片（2）的形状为矩形，阴影测试试片（2）的两侧设有多个定位槽（21），图像几何畸变测试试片（3）的形状为l形，图像几何畸变测试试片（3）的水平段和竖直段上均设有标尺（31），图像抖动测试试片（4）的形状为矩形。

4.根据权利要求3所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：激光束性能测试区域（52）的底面上设有t形固定架（56），激光束性能测试试片（1）设置在t形固定架（56）上，阴影测试区域（53）的两端侧壁上对称设有矩形槽（57），图像抖动测试区域（55）的底面上设有l形固定架（58），图像抖动测试试片（4）设置在l形固定架（58）上。

5.根据权利要求4所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：阴影测试区域（53）与图像几何畸变测试区域（54）之间的下端侧壁上和图像几何畸变测试区域（54）与图像抖动测试区域（55）之间的右侧侧壁上均设有预留槽（59）。

6.根据权利要求1所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：矩形试块（5）的试块坯料采用q345材质制作而成。

7.一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试方法，其基于权利要求1~6中任意一项权利要求所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试辅助试块，其特征在于：通过矩形试块（5）配合激光束性能测试试片（1）、阴影测试试片（2）、图像几何畸变测试试片（3）和图像抖动测试试片（4），控制各试片的间距及试片与成像板的贴合程度，实现对射线计算机辅助成像检测系统性能中的激光束功能、阴影、几何畸变、抖动进行校准或运行核查。

8.根据权利要求7所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试方法，其特征在于：射线计算机辅助成像检测系统的性能运行核查过程包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试方法，其特征在于：步骤四中，利用阴影测试试片（2）进行阴影测定，包括以下过程：

10.根据权利要求8所述的一种射线计算机辅助成像检测系统的性能测试方法，其特征在于：步骤四中，利用图像几何畸变测试试片（3）进行图像几何畸变的测定，包括以下过程：