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原文传递用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法

专利名称：	用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法
摘要：	本发明涉及用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，包括以下步骤：S1、图像获取；S2、图像基本质量判别：判断成像系统的灵敏度、空间分辨率、信噪比；如果灵敏度、空间分辨率、信噪比均满足通过试验事先确定的数值，则进行步骤S3；否则，转为步骤S1重新获取图像；S3、图像质量增强；S4、灌浆缺陷界面识别；S5、灌浆缺陷长度量测：如果灌浆缺陷位于套筒出浆孔端部，则量测套筒出浆孔底部到灌浆缺陷界面的距离；如果灌浆缺陷位于套筒中部，则量测两个灌浆缺陷界面之间的距离。该方法对套筒全长度范围进行成像清晰，能够基于图像的灰度计算，确定灌浆缺陷界面，进而确定灌浆缺陷的大小。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海市建筑科学研究院
发明人：	高润东;李向民;王卓琳;张富文;刘辉;许清风
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910080766.8
公开号：	CN109781752A
代理机构：	上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：	王一琦
分类号：	G01N23/04(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	200000 上海市徐汇区宛平南路75号1楼
主权项：	1.一种用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、图像获取：X射线穿过受检构件在平板探测器上实时成像，平板探测器再将图像传输给工业计算机； S2、图像基本质量判别：判断成像系统的灵敏度、空间分辨率、信噪比；如果灵敏度、空间分辨率、信噪比均满足通过试验事先确定的数值，则进行步骤S3；否则，转为步骤S1重新获取图像； S3、图像质量增强； S4、灌浆缺陷界面识别：依次包括以下步骤： a.基于步骤S3中质量增强后的图像，分别在套筒内钢筋两侧的灌浆区的中间部位，沿套筒长度方向，从套筒一端向另一端划线； b.分别沿套筒内钢筋两侧的划线，从套筒一端向另一端以设定单位长度作为步长计算灰度曲线； c.如果套筒内钢筋两侧的灰度曲线均没有突变且归一化灰度值均不超过较小设定值，则判断套筒灌浆饱满；如果套筒内钢筋两侧的灰度曲线均没有突变且归一化灰度值均超过较大设定值，则判断套筒内没有浆体；如果套筒内钢筋两侧的灰度曲线在接近同一水平线的位置归一化灰度值均有突变，突变前归一化灰度值均不超过所述较小设定值，突变后归一化灰度值均超过所述较大设定值，则钢筋两侧两个突变点的连线即为灌浆缺陷界面；如果套筒内钢筋两侧的灰度曲线存在某一段归一化灰度值位于较小设定值与较大设定值之间，则本方法不能独立完成定量识别； S5、灌浆缺陷长度量测：如果灌浆缺陷位于套筒出浆孔端部，则量测套筒出浆孔底部到灌浆缺陷界面的距离；如果灌浆缺陷位于套筒中部，则量测两个灌浆缺陷界面之间的距离。 2.如权利要求1所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤S5中，还包括以下步骤：a.计算恢复系数，已知沿套筒长度方向的一段距离实际值为d，而图像中量测的距离为d1，则消除成像放大效应的恢复系数为R＝d/d1；b.步骤S5中量测的灌浆缺陷长度为x，则通过计算获得实际灌浆缺陷长度为x*R。 3.如权利要求2所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤a中，通过出浆孔(4)的实际直径与图像中测量的直径计算获得所述恢复系数R。 4.如权利要求1所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤S1中，采用便携式X射线机，通过中央控制器设置电压、电流、曝光时间及X射线机延迟开启时间。 5.如权利要求4所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：设置最高电压值为300kV；所述受检构件，在接收X射线的表面上粘贴单丝像质计和双丝像质计；所述平板探测器的分辨率不低于3.5lp/mm，灰度等级不低于16bit，平板探测器具备长时积分功能；所述工业计算机与平板探测器之间进行无线云数据传输，实现远程接收图像。 6.如权利要求1所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤S2中，图像基本质量判别时，通过受检构件表面粘贴的单丝像质计判断成像系统的灵敏度；通过受检构件表面粘贴的双丝像质计判断成像系统的空间分辨率；通过成像效果计算图像的信噪比来判断成像系统的抗噪声能力；所述灵敏度、空间分辨率、信噪比均满足通过试验事先确定的数值。 7.如权利要求1所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤S3中，图像质量增强时，进一步包括以下步骤：a.采用量子降噪，去除量子噪声，提升信噪比和清晰度；b.采用散射线抑制，去除散射线，调整曝光度，提升边缘清晰度；c.采用多模式灰度曲线映射，通过曲线映射调整灰度分布，增强结构和缺陷图像信息。 8.如权利要求1所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤S4中的步骤b中，“以设定单位长度作为步长计算灰度曲线”的设定单位长度为1mm。 9.如权利要求1或8所述的用于检测套筒灌浆缺陷的X射线数字成像增强与定量识别方法，其特征在于：步骤S4的步骤c中，所述较小设定值为0.65，较大设定值是0.85。
所属类别：	发明专利