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原文传递在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法及系统

专利名称：	在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法及系统
摘要：	本发明公开在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法及系统，包括步骤：S1、固定X射线源和探测器的几何位置，X射线源和探测器围绕盆式绝缘子旋转；S2、以步进或连续的方式进行扫描，采集盆式绝缘子的二维X射线数字图像投影序列；S3、将二维数字图像投影序列通过三维图像重建算法重建得到盆式绝缘子的三维图像。本发明以GIS盆式绝缘子三维断层成像为中心，以X射线成像的三维成像检测技术试验为基础，通过对盆式绝缘子部件不同角度的扫描，由二维数字图像投影序列重构三维图像，本发明利用X射线源进行大视野扫描，采用X射线源与探测器偏置放置的方式进行成像视野的拓展，开发了相应的三维图像重建算法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国电力科学研究院有限公司
发明人：	许渊;毕建刚;常文治;弓艳朋;袁帅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910704139.7
公开号：	CN110286136A
代理机构：	成都顶峰专利事务所(普通合伙)
代理人：	曾凯
分类号：	G01N23/18(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	100000 北京市海淀区清河小营东路15号
主权项：	1.在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、固定X射线源和探测器的几何位置，X射线源和探测器围绕盆式绝缘子旋转； S2、以步进或连续的方式进行扫描，采集盆式绝缘子的二维X射线数字图像投影序列； S3、将二维数字图像投影序列通过三维图像重建算法重建得到盆式绝缘子的三维图像。 2.根据权利要求1所述的在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法，其特征在于：所述X射线三维成像方法还包括步骤：S4、动态显示三维图像。 3.根据权利要求1所述的在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法，其特征在于：所述步骤S1中，X射线源与探测器相对于旋转中心O点偏置放置，X射线源和探测器以旋转中心O点围绕盆式绝缘子360°旋转。 4.根据权利要求3所述的在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法，其特征在于：当X射线源与探测器相对于旋转中心O点偏置放置，X射线源和探测器以旋转中心O点围绕盆式绝缘子360°旋转时，X射线三维成像方法还包括如下内容：建立固定的坐标系(x,y)，坐标系的原点即为旋转中心O点，假设X射线源S点到旋转中心O点的距离为SO，β角为SO与X坐标轴的夹角，则X射线源的轨迹公式为： (SOcos(β),SOsin(β)) u为以探测器中心E点为参考的投影点距离，则二维数字图像投影序列表示为g(β,u)，假设探测器过旋转中心O点，以X射线源与探测器中心连线上的某个点E为原点，u可正可负，SE与SO的夹角记为β0，假设虚拟探测器的位置为O-t轴方向，虚拟探测器的坐标轴为t轴，OS轴记为s轴，则X射线与虚拟探测器中心线夹角为： α＝β0+arctan(u/SE) X射线与虚拟探测器的交点： t＝SOtanα。 5.根据权利要求4所述的在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法，其特征在于：当X射线源与探测器相对于旋转中心O点偏置放置，X射线源和探测器以旋转中心O点围绕盆式绝缘子360°旋转时，所述步骤S3中三维图像重建算法的具体步骤如下： S311、以虚拟探测器为参考进行余弦校正；对于面阵探测器，以探测器中心为原点建立直角坐标系，与转轴平行的方向记为v，转轴为旋转中心O的中心轴线，则校正过程如下： S312、二维数字图像投影序列截断的一端正弦延拓；假设延拓后数据的长度增加ne，则延拓的公式为： S313、使用等间距滤波器进行滤波：滤波器滤波 S314、仅使用探测器一侧的数据反投影； p(u,v,β)为二维数字图像投影序列重排后的平行束，假设重建点的坐标为(x,y,z)，在旋转坐标系下的坐标为(xr,yr,z)： 6.在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像系统，其特征在于：包括：机械子系统用于固定射线源和探测器的几何位置，由运动控制子系统控制旋转或者平移；运动控制子系统，控制机械子系统旋转或者平移实现X射线源和探测器围绕盆式绝缘子旋转或者平移；数据采集子系统，与探测器连接，在机械子系统旋转或者平移的过程中，采集盆式绝缘子的二维数字图像投影序列；图像重建子系统，将二维数字图像投影序列通过三维图像重建算法重建得到盆式绝缘子的三维图像。 7.根据权利要求6所述的在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像系统，其特征在于：X射线三维成像系统还包括：三维图像显示子系统，动态显示三维图像。
所属类别：	发明专利