[发明专利]自动检测试样中铸造缺陷的方法

摘要

本发明涉及使用在不同位置拍摄的试样的单目X－射线图像序列，自动检查例如铝铸件的一种新颖的方法。已知的用来自动检测铸造缺陷的方法，使用改良的中值滤波器，其使用所记录的X－射线图像评价无缺陷的X－射线图像。相互比较这些图像，当在其间存在相当大的区别时，就探测到铸造缺陷。不过，每个滤波器的结构在相当大的程度上取决于试样的构成结构的尺寸、形状和位置。因而必须预先考虑试样的这些特征。本发明提供了一种方法，能够用两步自动检测铸造缺陷。该方法使用单个滤波器，并且不用事先了解试样的结构。除了校正以外，该方法的第一步是分割该序列每个图像中的假设的铸造缺陷。第二步需要试图跟踪图像序列中的铸造缺陷。本发明方法的基本思想是假设序列中不能被跟踪的假设铸造缺陷是探测误差。通过使用该方法，能最大可能地检测到真正的铸造缺陷，并消除检测误差。根据多图像分析原理，进行图像序列中假设铸造缺陷的跟踪过程。使用双焦、三焦和四焦张量来减小计算时间。对在图像序列中跟踪的假设铸造缺陷进行3D重构，从而可以消除那些不属于试样空间的假设铸造缺陷。利用所拍摄的具有已知材料缺陷的铝轮的半合成和实际的X－射线图像序列，检验该方法的稳定性和可靠性。检测到真正的铸造缺陷，并消除检测误差。

主权项

1.一种利用测试系统自动检测试样中铸造缺陷的方法，该检测系统包括一X-射线辐射装置，控制器，图像放大器和图像处理计算机，其中，在试样的运动过程中，记录N个X-射线图像，每个X-射线图像对应于试样的一个位置，且与各自的图像一起，存储成数字形式；寻找每个图像中的假设铸造缺陷(区域)，分割、抽取其特征并保存，并且根据几何投影判据，跟踪和分析两个或多个图像中的假设缺陷(区域)，该方法的特征在于：a.通过测量该测试系统的几何形状并估计试样的3D点与X-射线图像的2D象素之间的几何变换进行校准，b.利用投影坐标系统，记录并保存在每个记录瞬间试样的平移和旋转位置变量，其经过控制器的位置被进行计算，c.计算并保存对于两或多个图像中一致性搜索所需要的，从b)步骤所记录的位置和a)步骤所进行的校正而得到的几何参数，d.分割每次记录中的假设铸造缺陷，抽取并保存从每个被分割的假设铸造缺陷得到的特征值，定量表征其特性，e.确定假设铸造缺陷的重心的坐标，并将这些坐标变换成新的坐标系统，以消除任何畸变，f.跟踪该图像序列中的假设铸造缺陷，通过彼此连接的满足双焦条件、相似性条件和3D定位条件的两个区域，进行所谓的两个图像的匹配，g.选择出不满足双焦条件、相似性条件和3D定位条件的错误的探测，h.跟踪该图像序列中剩余的假设铸造缺陷，通过满足三焦或四焦条件、彼此连接的3个或4个区域进行所谓的3个和4个图像的跟踪，i.选出不满足多焦条件的假设的错误探测，j.对通过定义一距轨迹的被跟踪区域的重心的3D点而预先确定的结果进行分析，将该3D点投影到其中被跟踪的假设铸造缺陷未被分割的X-射线图像中，认为相同的作为窗口，使用一阈值来检查对比度，如果超过阈值，则限定为真正的铸造缺陷。