CN103344655B - 一种数字x射线数字探测器自动定位装置 - Google Patents

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Abstract

一种数字X射线数字探测器自动定位装置，本发明装置结构包括：数字探测器（1）固定在数字探测器支架（2）上，支架（2）与二维平移台（3）和基座（4）通过螺栓联接；运动控制器（5）与二维平移台（3）及计算机（6）通过控制及信号线缆（7）与数字探测器（1）连接。本发明的有益结果：该发明设计了一种X射线机与数字成像板的自动定位装置，利用X射线辐射强度与图像灰度值的对应关系来定位数字探测器与X射线机的相对位置。解决了人工定位效率较低、准确度较低的问题，同时减小了人员的劳动强度。

Description

一种数字X射线数字探测器自动定位装置
技术领域
本发明涉及一种数字X射线数字探测器自动定位装置，尤其是一种针对小型可移动工件进行数字X射线检测的数字探测器自动定位装置。
背景技术
数字X射线检测是采用X射线机产生X射线，X射线穿过被检工件后被置于工件背后的数字探测器采集，通过信号处理电路转换为数字信号，被计算机采集，在显示器上成像。显示器上图像成像的灰度值与数字探测器接收到的X射线辐射强度有关，接收的X射线辐射强度越强，其灰度值越大，反之则越小。
由于定向X射线机从发射窗口发射出的X射线存在照射场，在照射场内各点的辐射强度不相同，靠近照射场中心的辐射强度大，而远离中心的辐射强度小。因此，在无被检工件的情况下，数字探测器获得的空白X射线辐射场图像，其不同区域的灰度值不同，在辐射强度大的位置对应的灰度值大，辐射强度小的位置对应的灰度值小。
通过查询，目前数字X射线检测系统的对焦方式均采用手动定位方式，由人工将X射线机发射窗口与数字探测器进行对齐，使希望观察到的被检部分成像到数字探测器的成像区域内。该方法效率较低，并且对检测人员的技能有一定要求，定位不好，容易使希望观察的位置不在成像范围内，进而不能显示出来。
因此，针对上述情况，发明一种针对小型可移动工件的数字探测器自动定位装置，用于电力设备数字X射线成像系统的检验。
发明内容
本发明的目的是提供一种电力设备数字X射线成像系统用针对小型可移动工件的数字探测器自动定位装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种数字X射线数字探测器自动定位装置，本发明装置结构包括：数字探测器固定在数字探测器支架上，支架与二维平移台和基座通过螺栓联接；运动控制器与二维平移台及计算机通过控制及信号线缆与数字探测器连接。
本发明数字探测器支架设有呈90°的四个支臂，支臂交叉部位为与二维平移台联接的支架基座，在基座上开有4个螺栓孔，螺栓孔相对位置、间距及孔径与二维平移台基座的螺栓孔相同；在数字探测器支架的四个支臂端头设有带矩形弯钩的数字探测器夹头。
本发明二维平移台由相互垂直的两组滑轨组成，一组滑轨安装在另一组滑轨上，数字探测器联接基座固定于一组滑轨上；设有步进电机与螺纹导杆联接。
本发明X射线机发出X射线后，在无被检工件的数字探测器上成空白的X射线图像，计算机通过信号线缆获得该图像，然后利用图像灰度值测量软件测量图像各点的灰度值，计算出最大灰度点的位置坐标，然后将坐标数据与图像中心点坐标对比，计算出数字探测器的实际移动量，再将移动量命令传给运动控制器，再由运动控制器控制二维平移台将数字探测器成像区域中心移动至灰度值最大点对应的位置。
本发明利用X射线机照射范围内不同位置的X射线辐射强度不同，对应在无被检工件的数字探测器上形成的空白图像的灰度值不同。
本发明数字探测器成像区域中心位置对应为X射线机发射的X射线辐射强度最大的位置。
本发明利用灰度值测量软件读取的X射线成像图像为无被检工件条件下拍摄的空白图像，并计算出图像灰度值最大点与图像中心点的坐标差，进而计算出数字探测器实际需要移动的距离。
本发明数字探测器位移量由计算机发出命令到运动控制器，再由运动控制器对二维平移台的位移量进行自动控制。
本发明的特点如下。
1.提供一种能实现X射线机与数字探测器自动定位的装置，该装置可实现以X射线辐射场最大辐射强度位置为中心的数字探测器自动定位；
2.具备数字探测器的固定装置，使数字探测器与二维平移台牢固固定；
3.具备二维平移台，具备在两个相互垂直的方向独立移动；
4.具备运动控制器，可与二维平移台及计算机通讯，控制二维平移台的移动量；
5.具备图像灰度值测量软件，可读取计算机中的X射线数字图像，测量图像中各点的灰度值，并定位最大灰度点位置，计算出与图像中心点的二维距离，并将移动量指令发送到运动控制器，控制二维移动台向。
本发明解决的关键问题：
本发明的机理主要是由于数字探测器所采集的X射线成像图像与X射线辐射强度有关，X射线辐射强度最强的位置对应图像灰度值最大的位置，进而通过测量图像最大灰度点位置来移动数字探测器，使数字探测器成像区域中心点位于最大X射线辐射强度处，从而使数字探测器整个成像区域能大致位于X射线的有效辐射范围内。
本发明的有益结果：该发明设计了一种X射线机与数字成像板的自动定位装置，利用X射线辐射强度与图像灰度值的对应关系来定位数字探测器与X射线机的相对位置。解决了人工定位效率较低、准确度较低的问题，同时减小了人员的劳动强度。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明的总体连接示意图。
图2是本发明中数字探测器固定支架示意图。
图3是本发明中数字探测器与固定支架装配示意图。
图4是本发明中二维平移台结构示意图。
图5是本发明中二维平移台与固定支架装配示意图。
图6是本发明中灰度测量软件测量示意图。
图中1.数字探测器，2.数字探测器支架，3.二维平移台，4.固定支架联接基座，5.运动控制器，6.计算机，7.控制及信号线缆，8.螺栓孔，9.滑轨(带螺纹导杆)，10.步进电机，11.螺纹导杆，12.计算机显示的X射线成像图像，13.数字探测器夹头，14.螺栓孔(与8.的螺栓孔规格相同)，15.X射线机，16.数字探测器控制器。
具体实施方式
一种数字X射线数字探测器自动定位装置，本发明特征是，数字探测器1固定在数字探测器支架2上，支架2与二维平移台3基座4相通过螺栓联接；运动控制器5与二维平移台3及计算机6通过控制及信号线缆7连接。X射线机发出X射线后，在无被检工件的数字探测器2上成空白的X射线图像，计算机6通过信号线缆7获得该图像，然后利用图像灰度值测量软件测量图像各点的灰度值，计算出最大灰度点的位置坐标，然后将坐标数据与图像中心点坐标对比，计算出数字探测器1的实际移动量，再将移动量命令传给运动控制器5，再由运动控制器5控制二维平移台3将数字探测器1成像区域中心移动至灰度值最大点对应的位置。
本发明数字探测器1通过固定支架2与二维平移台3基座联接。
本发明二维平移台3通过运动控制器进行移动量控制。
本发明灰度值测量软件读取的X射线成像图像为无被检工件条件下拍摄的空白图像。
本发明位移量为图像中灰度值最大点坐标与图像中心坐标的二维距离，并作比例换算后的数字探测器1实际移动量。
在图1中，数字探测器1固定在数字探测器支架2上，支架2与二维平移台3基座4相联接；运动控制器5与二维平移台3及计算机6通过控制及信号线缆7连接，计算机6图像灰度值测量软件读取无被检工件的空白X射线成像图像，进行灰度值测量，计算出最大灰度点的位置坐标，然后将坐标数据与图像中心点坐标对比，判断出数字探测器1的移动量，将移动量命令传给运动控制器5，再由运动控制器5控制二维平移台3移动至指定点。
在图2中，数字探测器支架2有呈90°的四个支臂，支臂交叉部位为与二维平移台联接的支架基座，基座上开有4各螺栓孔8，螺栓孔相对位置、间距及孔径与二维平移台3基座4的螺栓孔相同。
在图3中，数字探测器1通过四个数字探测器夹头13固定在支架2上。
在图4中，二维平移台3由相互垂直的两组滑轨9组成，一组滑轨安装在另一组滑轨上，数字探测器联接基座4固定于另一组滑轨上，通过步进电机10带动螺纹导杆11的转动，进而带动滑轨以及数字探测器基座移动，从而使数字探测器移动。
在图5中，数字探测器支架2固定与二维平移台上，二者通过紧固螺栓牢固固定。
在图6中，方框区域为计算机显示的X射线成像图像12区域，区域中黑色点为灰度值测量软件测量的灰度最大值位置，并计算出X轴与Y轴二维坐标，与中心点坐标对比计算出数字探测器1实际位移距离，并将位移量量命令发送给运动控制器。

Claims (1)

1.一种数字X射线数字探测器自动定位装置，其特征是，装置结构包括：数字探测器(1)固定在数字探测器支架(2)上，数字探测器支架(2)与二维平移台基座通过螺栓联接；运动控制器(5)分别与二维平移台和计算机(6)通过控制及信号线缆(7)连接；
数字探测器支架(2)设有呈90°的四个支臂，支臂交叉部位为与二维平移台基座联接的支架基座，在支架基座上开有4个螺栓孔(8)，螺栓孔(8)相对位置、间距及孔径与二维平移台基座(4)的螺栓孔相同；在数字探测器支架(2)的四个支臂端头设有带矩形弯钩的数字探测器夹头(13)；二维平移台(3)由相互垂直的两组滑轨(9)组成，一组滑轨安装在另一组滑轨上，二维平移台基座(4)固定于一组滑轨上；设有步进电机(10)与螺纹导杆(11)联接，通过步进电机(10)带动螺纹导杆(11)的转动，进而带动滑轨以及数字探测器移动。
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