[发明专利]复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法

权利要求书

1.复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：对复杂点阵镂空结构进行CT扫描，获得复杂点阵镂空结构CT图像；

步骤2：将CT图像进行滤波降噪，逐级统计复杂点阵镂空结构CT图像灰度值的数值，拟合一条开口向上的曲线，取曲线波谷处的灰度值，并记为阈值ε；

步骤3：将复杂点阵镂空结构CT图像采用重叠的方式拆分成多个图像块，并将图像块按从上到下、从左到右的顺序排成行，每一图像块内部像素按从上到下、从左到右的顺序排成列，构成新的图像矩阵φ；

步骤4：新的图像矩阵φ中的每一个元素减去该元素所在列的平均值，实现新的图像矩阵φ的归一化，得到矩阵blocks；

步骤5：根据得到的阈值，利用K-SVD算法更新字典和稀疏模型解算原理，对矩阵blocks进行稀疏编码和影像重构，再将重构的blocks矩阵的每个列向量转换为图像块，从而得到滤波后的CT图像；

步骤6：利用形态学理论开运算制作背景图像，然后将滤波后的CT图像减去背景图像；

步骤7：将CT图像进行边界提取，计算每个连通区域的中心坐标；

步骤8：将各个连通区域以各个连通区域中心为原点，以长半轴、短半轴、长轴旋转角度、中心点X坐标、中心点Y坐标，确定画椭圆所需的6个参数，并绘制椭圆，记录椭圆边线的(x,y)坐标，进而计算焦点坐标；

步骤9：判断图像各像素是否在椭圆内，如果像素在椭圆区域外，则舍去原始图像中的像素，如果在椭圆区域内，则保留原始图像中的像素，遍历图像所有像素；

步骤10：制作复杂点阵镂空结构CT图像边界提取标准试件，采用三坐标测量机对复杂点阵镂空结构CT图像边界提取标准试件进行尺寸测量，获得标定值；

步骤11：对复杂点阵镂空结构CT图像边界提取标准试件进行CT扫描，得到CT图像，然后重复步骤2-步骤10，获得CT图像提取边界的尺寸测量值，与标定值作差，获得尺寸测量误差；

步骤12：对尺寸测量误差进行校准，然后采用校准后的CT图像边界提取方法对点阵镂空结构内部轮廓尺寸进行测量，获得复杂点阵镂空结构内部轮廓尺寸。

2.根据权利要求1所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：通过采用微焦点CT设备或常规焦点CT设备，对所述的步骤1的复杂点阵镂空结构进行CT扫描。

3.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的步骤2中将CT图像进行滤波降噪的方法为采用稀疏表示的图像滤波方法。

4.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的步骤3将复杂点阵镂空结构CT图像采用重叠的方式拆分成的多个图像块为8×8大小。

5.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的焦点坐标的计算方法为：

(81)对于沿顺时针旋转角度较小的椭圆，首先计算椭圆的焦距c

式中，a代表椭圆的长半轴，b代表椭圆的短半轴；

(82)求解焦点坐标包括

式中，α代表椭圆长轴与x轴的交角；

(83)对于沿顺时针旋转角度较大的椭圆，计算椭圆的焦距c

式中，a代表椭圆的长半轴，b代表椭圆的短半轴；

(84)求解焦点坐标包括

6.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的判断图像各像素是否在椭圆内的方法为：

若图像中像素到椭圆焦点的距离大于长轴长，则在椭圆外，若等于长轴长，则在椭圆上，若小于长轴长，则在椭圆内。

7.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的对尺寸测量误差进行校准为采用双校准试块尺寸校准方法。

8.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的步骤3中采用重叠的方式拆分成的图像块均代表一个64×1的列向量。

9.根据权利要求1或2所述的复杂点阵镂空结构CT尺寸测量方法，其特征在于：所述的步骤5中将重构的blocks矩阵的每个列向量转换为图像块，从而得到滤波后的CT图像的方法为：将重构的blocks矩阵的每个64×1的列向量转换为8×8的图像块，从而得到滤波后的CT图像。