CN111260646B - 一种数字式射线检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于检测方法，具体涉及一种数字式射线检测方法。它包括：步骤1：输入，从外部输入探测信号，步骤2：滑块大小确定，通过迭代方式确定滑块大小；步骤3：用确定合适的大小去取子滑块，用步骤2确定的N的大小取子滑块，步骤4：排序，在滑块大小确定后，对该滑块大小对应的所有均值从大到小的排序，步骤5：判定缺陷点，根据滑块中间值判定是否存在缺陷点，并记录缺陷点；步骤6输出，将记录的缺陷点输出。本发明的显著效果是：(1)避免了人工判断焊接缺陷导致的过度依赖人员经验的缺陷；(2)保证了判断精度的质量稳定性比较好；(3)保证了无差点判定准确有效。(4)全程均可通过计算机实现，判定效率高，速度快。

Description

一种数字式射线检测方法
技术领域
本发明属于检测方法，具体涉及一种数字式射线检测方法。
背景技术
焊接过程由于工艺控制不够精确，焊接材料天然特性，以及一些其他不可控因素，可能会造成焊缝本身存在缺陷。这些缺陷会导致焊缝的物理特性达不到预想指标，例如截断力、拉伸强度、热传导特性等等。
为了检验焊缝中是否存在缺陷，现有技术包括射线探伤方法(RT)、超声探伤(UT)、渗透探伤(PT)以及磁性探伤(MT)，其中最常用的是射线探伤方法(RT)。
现有射线探伤方法一般是对焊缝发出X或γ射线，并在焊缝后捕捉穿透过焊缝的射线，形成影像资料，通过肉眼分辨图像上是否存在缺陷。
这种探测方法，过度依赖检测人员的经验，而且对于人眼分辨率很难看清的比较细微的缺陷，人工误判率很大。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供一种数字式射线检测方法。
本发明是这样实现的：一种数字式射线检测方法，包括下述步骤：
步骤1：输入
从外部输入探测信号，记为f(x，y)，其中(x，y)是坐标，f(x，y)是坐标的值，f(x，y)为P*Q的矩阵；
步骤2：滑块大小确定
通过迭代方式确定滑块大小；
步骤3：用确定合适的大小去取子滑块
用步骤2确定的N的大小取子滑块，令子滑块在f(x，y)上从位置(1，1)开始从左到右，从上到下滑动，每次移动1个单位，每移动一个位置记录一次，为区分不同位置的子滑块，用gs(x，y)记录，s为位置，
步骤4：排序
在滑块大小确定后，对该滑块大小对应的所有
Figure BDA0002407561980000021
从大到小的排序，排序后记的序列为gj(x，y)，假设共有T个数值，
步骤5：判定缺陷点
根据滑块中间值判定是否存在缺陷点，并记录缺陷点；
步骤6输出
将记录的缺陷点输出。
如上所述的一种数字式射线检测方法，其中，所述的步骤2滑块大小确定包括下述步骤，
步骤2.1：取初始子滑块
取g(x，y)为子滑块，该子滑块最小2*2的矩阵，最大为f(x，y)的十分之一，g(x，y)初始值为3×3的大小，
令子滑块在f(x，y)上从位置(1，1)开始从左到右，从上到下滑动，每次移动1个单位，每移动一个位置记录一次，为区分不同位置的子滑块，用gi(x，y)记录，i为位置，即g1(x，y)为第一个位置的滑块，g2(x，y)为第二个位置的滑块，以此类推，
步骤2.2在滑动中计算每个滑块的均值
取
Figure BDA0002407561980000031
为gi(x，y)的平均值，即小滑块的均值，用下面公式计算
Figure BDA0002407561980000032
步骤2.3：计算滑块迭代判定参数
计算中间参数δ和δi，分别用下述公式计算
Figure BDA0002407561980000033
和
Figure BDA0002407561980000034
其中
Figure BDA0002407561980000035
是gi(x，y)的均值，
Figure BDA0002407561980000036
是f(x，y)的均值，
Figure BDA0002407561980000037
对上述每一个δi，均能得到点
Figure BDA0002407561980000038
对这些点进行一阶曲线拟合得到函数h(x)＝tx，其中的参数t为滑块迭代判定参数，
本步骤循环迭代进行，循环迭代判定条件在步骤2.4中，本步骤的初始值包括两个即δ1和δ2，对应的曲线拟合的函数分别记为h(x)＝t1x和h(x)＝t2x。在后续迭代中，不同迭代次数的值分别记为δi和δi+1对应的曲线拟合的函数分别记为h(x)＝tlx和h(x)＝tl+1x。
步骤2.4：判断滑块大小是否合适
对步骤2.3中得到的曲线拟合结果进行判断，
(2.4.1)若|tl+1-tl|≤0.1tl，那么令N为tl的对应的值，执行步骤4，否则执行步骤(2.4.2)；
(2.4.2)tl+1-tl>0，那么执行本下述操作，否则执行(2.4.3)
令滑块的N增加1，然后判断N≥0.1P或N≥0.1Q中是否有任意一个成立，若有任意一个成立，那么令N为tl的对应的值执行步骤4，否则重复步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4；
(2.4.3)tl+1-tl<0，那么执行下面操作：令滑块的N减少1，然后判断N<2是否成立，若成立那么令N为2并执行步骤4，否则重复步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4。
如上所述的一种数字式射线检测方法，其中，所述的步骤5判定缺陷点包括下述步骤，
步骤6求差值的均值
求所有Δgj(x，y)的均值
Figure BDA0002407561980000041
即
Figure BDA0002407561980000042
步骤7判断及输出
判断下述不等式是否成立，若
Figure BDA0002407561980000043
成立，那么判定此时Δgj(x，y)对应的(x，y)是缺陷点，为便于后续计算记录此时的gj(x，y)为g′j(x，y)，K外部输入；
此时的输出步骤变为步骤8。
如上所述的一种数字式射线检测方法，其中，所述的步骤8输出为：输出的结果为：所有g′j(x，y)还原成对应的gs(x，y)的坐标。
如上所述的一种数字式射线检测方法，其中，所述的K取值范围为3-100。
如上所述的一种数字式射线检测方法，其中，所述的K的优选值为5。
本发明的显著效果是：(1)通过数字式自动判断，避免了人工判断焊接缺陷导致的过度依赖人员经验的缺陷；(2)通过设置子滑块，并且根据图像实际情况，令子滑块能自适应调整大小，保证了判断精度的质量稳定性比较好；(3)通过合理设置判定依据，保证了无差点判定准确有效。(4)全程均可通过计算机实现，判定效率高，速度快。经实验，本方法的判定速度大约是人工判定的十分之一，判定准确率比人工提升40％，且缺陷尺寸越小，判定准确率越高。
具体实施方式
一种数字式射线检测方法，包括下述步骤：
步骤1：输入
从外部输入探测信号，记为f(x，y)，其中(x，y)是坐标，f(x，y)是坐标的值。f(x，y)为P*Q的矩阵。一般情况下，P、Q均大于30。
步骤2：滑块大小确定
步骤2.1：取初始子滑块
取g(x，y)为子滑块，该子滑块最小2*2的矩阵，最大为f(x，y)的十分之一，g(x，y)初始值为3×3的大小，
令子滑块在f(x，y)上从位置(1，1)开始从左到右，从上到下滑动，每次移动1个单位，每移动一个位置记录一次，为区分不同位置的子滑块，用gi(x，y)记录，i为位置，即g1(x，y)为第一个位置的滑块，g2(x，y)为第二个位置的滑块，以此类推，
步骤2.2在滑动中计算每个滑块的均值
取
Figure BDA0002407561980000061
为gi(x，y)的平均值，即小滑块的均值，用下面公式计算
Figure BDA0002407561980000062
步骤2.3：计算滑块迭代判定参数
计算中间参数δ和δi，分别用下述公式计算
Figure BDA0002407561980000063
和
Figure BDA0002407561980000064
其中
Figure BDA0002407561980000065
是gi(x，y)的均值，
Figure BDA0002407561980000066
是f(x，y)的均值，
Figure BDA0002407561980000067
对上述每一个δi，均能得到点
Figure BDA0002407561980000068
对这些点进行一阶曲线拟合得到函数h(x)＝tx，其中的参数t为滑块迭代判定参数，
本步骤循环迭代进行，循环迭代判定条件在步骤2.4中，本步骤的初始值包括两个即δ1和δ2，对应的曲线拟合的函数分别记为h(x)＝t1x和h(x)＝t2x。在后续迭代中，不同迭代次数的值分别记为δi和δi+1对应的曲线拟合的函数分别记为h(x)＝tlx和h(x)＝tl+1x。
步骤2.4：判断滑块大小是否合适
对步骤2.3中得到的曲线拟合结果进行判断，
(2.4.1)若|tl+1-tl|≤0.1tl，那么令N为tl的对应的值，执行步骤4，否则执行步骤(2.4.2)；
(2.4.2)tl+1-tl>0，那么执行本下述操作，否则执行(2.4.3)
令滑块的N增加1，然后判断N≥0.1P或N≥0.1Q中是否有任意一个成立，若有任意一个成立，那么令N为tl的对应的值执行步骤4，否则重复步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4；
(2.4.3)tl+1-tl<0，那么执行下面操作：令滑块的N减少1，然后判断N<2是否成立，若成立那么令N为2并执行步骤4，否则重复步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4。
步骤3：用确定合适的大小去取子滑块
用步骤2确定的N的大小取子滑块，令子滑块在f(x，y)上从位置(1，1)开始从左到右，从上到下滑动，每次移动1个单位，每移动一个位置记录一次，为区分不同位置的子滑块，用gs(x，y)记录，s为位置，即g1(x，y)为第一个位置的滑块，g2(x，y)为第二个位置的滑块，以此类推，
步骤4：排序
在滑块大小确定后，对该滑块大小对应的所有
Figure BDA0002407561980000071
从大到小的排序，排序后记的序列为gj(x，y)，假设共有T个数值，
步骤5：求差值
对步骤4排序后的gj(x，y)进行相邻值的差值计算的差Δgj(x，y)，即
Δgj(x，y)＝gj+1(x，y)-gj(x，y)，其中1≤j≤T
步骤6求差值的均值
求所有Δgj(x，y)的均值
Figure BDA0002407561980000081
即
Figure BDA0002407561980000082
步骤7判断及输出
判断下述不等式是否成立，若
Figure BDA0002407561980000083
成立，那么判定此时Δgj(x，y)对应的(x，y)是缺陷点，为便于后续计算记录此时的gj(x，y)为g′j(x，y)，K外部输入；
步骤8输出
输出的结果为：所有g′j(x，y)还原成对应的gs(x，y)的坐标。

Claims (5)

1.一种数字式射线检测方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤1：输入
从外部输入探测信号，记为f(x，y)，其中(x，y)是坐标，f(x，y)是坐标的值，f(x，y)为P*Q的矩阵；
步骤2：滑块大小确定
通过迭代方式确定滑块大小；
步骤3：用确定合适的大小去取子滑块
用步骤2确定的N的大小取子滑块，令子滑块在f(x，y)上从位置(1，1)开始从左到右，从上到下滑动，每次移动1个单位，每移动一个位置记录一次，为区分不同位置的子滑块，用gs(x，y)记录，s为位置，
步骤4：排序
在滑块大小确定后，对该滑块大小对应的所有
Figure FDA0002604668840000011
从大到小的排序，排序后记的序列为gj(x，y)，假设共有T个数值，
步骤5：判定缺陷点
根据滑块中间值判定是否存在缺陷点，并记录缺陷点；
步骤6输出
将记录的缺陷点输出；
所述的步骤2滑块大小确定包括下述步骤，
步骤2.1：取初始子滑块
取g(x，y)为子滑块，该子滑块最小为2*2的矩阵，最大为f(x，y)的十分之一，g(x，y)初始值为3×3的大小，
令子滑块在f(x，y)上从位置(1，1)开始从左到右，从上到下滑动，每次移动1个单位，每移动一个位置记录一次，为区分不同位置的子滑块，用gi(x，y)记录，i为位置，即g1(x，y)为第一个位置的滑块，g2(x，y)为第二个位置的滑块，以此类推，
步骤2.2在滑动中计算每个滑块的均值
取
Figure FDA0002604668840000021
为gi(x，y)的平均值，即小滑块的均值，用下面公式计算
Figure FDA0002604668840000022
步骤2.3：计算滑块迭代判定参数
计算中间参数δ和δi，分别用下述公式计算
Figure FDA0002604668840000023
和
Figure FDA0002604668840000024
其中
Figure FDA0002604668840000025
是gi(x，y)的均值，
Figure FDA0002604668840000026
是f(x，y)的均值，
Figure FDA0002604668840000027
对上述每一个δi，均能得到点
Figure FDA0002604668840000028
对这些点进行一阶曲线拟合得到函数h(x)＝tx，其中的参数t为滑块迭代判定参数，
本步骤循环迭代进行，循环迭代判定条件在步骤2.4中，本步骤的初始值包括两个即δ1和δ2，对应的曲线拟合的函数分别记为h(x) ＝t1x和h(x)＝t2x， 在后续迭代中，不同迭代次数的值分别记为δi和δi+1对应的曲线拟合的函数分别记为h(x)＝t1x和h(x)＝tl+1x；
步骤2.4：判断滑块大小是否合适
对步骤2.3中得到的曲线拟合结果进行判断，
(2.4.1)若t1+1-t1≤0.1t1，那么令N为t1的对应的值，执行步骤4，否则执行步骤(2.4.2)；
(2.4.2)tl+1-t1＞0，那么执行本下述操作，否则执行(2.4.3)
令滑块的N增加1，然后判断N≥0.1P或N≥0.1Q中是否有任意一个成立，若有任意一个成立，那么令N为t1的对应的值执行步骤4，否则重复步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4；
(2.4.3)tl+1-t1＜0，那么执行下面操作：令滑块的N减少1，然后判断N＜2是否成立，若成立那么令N为2并执行步骤4，否则重复步骤2.2、步骤2.3和步骤2.4。
2.如权利要求1所述的一种数字式射线检测方法，其特征在于：所述的步骤5判定缺陷点包括下述步骤，
对步骤4排序后的gj(x，y)进行相邻值的差值计算的差Δgj(x，y)，即
Δgj(x，y)＝gj+1(x，y)-gj(x，y)，其中1≤j≤T
步骤6求差值的均值
求所有Δgj(x，y)的均值
Figure FDA0002604668840000031
即
Figure FDA0002604668840000032
步骤7判断及输出
判断下述不等式是否成立，若
Figure FDA0002604668840000041
成立，那么判定此时Δgj(x，y)对应的(x，y)是缺陷点，为便于后续计算记录此时的gj(x，y)为g′j(x，y)，K为外部输入；
此时的输出步骤变为步骤8。
3.如权利要求2所述的一种数字式射线检测方法，其特征在于：所述的步骤8输出为：输出的结果为：所有g′j(x，y)还原成对应的gs(x，y)的坐标。
4.如权利要求3所述的一种数字式射线检测方法，其特征在于：所述的K取值范围为3-100。
5.如权利要求4所述的一种数字式射线检测方法，其特征在于：所述的K的优选值为5。
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