CN116930218B - 用于检测被摄体缺陷的x射线拍摄位置确定方法 - Google Patents

Abstract

用于检测被摄体缺陷的X射线拍摄位置确定方法。包括：第一步骤，测定X射线发生装置与被摄体之间的第一距离；第二步骤，测定影像获取部与被摄体之间的第二距离；第三步骤，计算加上第一距离、第二距离、被摄体的厚度的第三距离；第四步骤，将第三距离除以第一距离的值作为第一值；第五步骤，将影像获取部的最大识别面积除以第一值的平方的值作为第二值；第六步骤，移动第一和第二移动装置调整第二值，将第二值确定为既定值；第七步骤，确定基于第六步骤中确定的第二值计算的单位拍摄面积，将被摄体划分为单位拍摄面积；第八步骤，控制第一和第二移动装置移动X射线发生装置和影像获取部，以对第七步骤中划分的各个单位拍摄面积执行X射线拍摄。

Description

用于检测被摄体缺陷的X射线拍摄位置确定方法

技术领域

本发明涉及一种为了被摄体的缺陷检测而利用X射线的系统中确定X射线拍摄位置的方法。更具体地说，涉及检测风力发电用叶片的缺陷时，使X射线拍摄位置最优化，提高缺陷检测的拍摄速度的方法。

背景技术

作为环保能源之一，风力发电的数量正在增加。为了风力发电，巨大的叶片随风旋转，基于该旋转力产生的旋转动能经过发电机而发电。

在风力发电中旋转的叶片是尺寸非常长且大的结构物，因此在持续随风旋转的过程中，结构物可能会出现缺陷。但是，在地面上，实际上不可能利用一般的缺陷检测方法检测位于高位置的风力发电叶片的缺陷。而为了检查缺陷而拆卸风力发电叶片也是经济上非常不合理的方法，因此很难适用。

为了解决这种问题，本申请的申请人曾对通过移动体移动X射线发生装置并使X射线透射到风力发电叶片来检测叶片缺陷的方法进行了专利注册。(韩国专利第10-2399718号；2022年5月19日)

但是，如何对巨大结构物即风力发电叶片进行区域划分而执行X射线拍摄，以检测缺陷成为了解决课题。

发明内容

(要解决的技术问题)

本发明的目的在于，提供一种用于检测被摄体缺陷的拍摄位置确定方法，通过X射线拍摄来检测风力发电叶片等被摄体的缺陷时，能够高效划分拍摄区域而快速执行缺陷检测。

(解决问题的手段)

本发明涉及包括X射线发生装置、影像获取部、用于移动X射线发生装置的第一移动装置、用于移动X射线影像获取部的第二移动装置的被摄体缺陷检测装置确定用于检测被摄体缺陷的拍摄位置的方法，包括如下步骤：第一步骤，测定X射线发生装置与被摄体之间的第一距离；第二步骤，测定影像获取部与被摄体之间的第二距离；第三步骤，计算加上第一距离、第二距离、被摄体的厚度的第三距离；第四步骤，将第三距离除以第一距离的值作为第一值；第五步骤，将影像获取部的最大识别面积除以第一值的平方的值作为第二值；第六步骤，移动第一移动装置和第二移动装置而调整第二值，将第二值确定为既定值；第七步骤，确定基于第六步骤中确定的第二值计算的单位拍摄面积，将被摄体划分为单位拍摄面积；第八步骤，控制第一移动装置和第二移动装置而移动X射线发生装置和影像获取部，以对第七步骤中划分的各个单位拍摄面积执行X射线拍摄。

第六步骤可以是移动第一移动装置和第二移动装置而确定第二值，以使得第一距离和第二距离相同的步骤。

本发明的方法还可以包括基于被摄体的厚度划分为多个区域的第九步骤，按照各个被划分的多个区域，执行第一步骤至第八步骤。

本发明的方法可通过被记录到计算机可读记录介质中的计算机程序执行。

(发明的效果)

本发明的效果在于，通过X射线拍摄检测被摄体的缺陷时，能够高效划分拍摄区域来执行拍摄，可以实现快速的缺陷检测，还能降低电池消耗。

附图说明

图1示出实施本发明的方法的环境的一例。

图2是用于说明本发明的方法的模式图。

图3是本发明的方法的流程图。

图4是适用按照本发明的方法划分的拍摄区域的叶片的模式图。

附图标记

10：被摄体20：第一移动装置

30：第二移动装置100：X射线发生装置

200：影像获取部300：综合系统

310：通信部320：控制部

330：检查记录保存及影像显示部340：缺陷判别部

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明。

本说明书中仅描述本发明的说明所需的最小限度的构件，不提及与本发明的本质无关的构件。而且，不能解释为只包括提及的构件的排他性含义，应解释为也可以包括未提及的其他构件的非排他性含义。

本说明书中使用的第一、第二或与其类似的表达用于区分相同或类似的构件或区分构成本发明的多个步骤的名称，并不表示顺序或复数。

本说明书中，“或”应被定义为包括列举的要素的至少一部分。

本说明书中，“连接”除了两个构件直接连接的情况之外，还包括通过其他部件连接的情况。

本发明的方法可以通过诸如计算机、平板电脑、移动电话、便携式运算装置、固定式运算装置等电子运算装置执行。并且，本发明的一个或一个以上的方法或形态通过至少一个处理器执行。处理器可被设置到电脑、平板电脑、移动设备、便携式运算端装置等。存储计算机程序命令的存储器被安装在这种装置中，处理器通过特别编程的程序命令，执行一个或多个本说明书所记载的程序。并且，本说明书所记载的信息及方法等可以通过包含一个或多个追加构件和程序的计算机、平板电脑、移动设备、便携式运算端装置等而执行。并且，控制逻辑可以体现为包含可通过处理器、控制部/控制单元等执行的程序命令的非易失性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡、光学数据存储设备等，但并不限定于此。并且，计算机可读记录介质分散在通过网络连接的计算机上，可以通过分散的方式，比如通过远程服务器或CAN(Controller AreaNetwork：控制器局域网)以分散的方式储存和执行。

本说明书中说明的示例性实施例提供对本说明书中公开的装置的结构、功能、制作及用途和方法的原理的全面理解。附图显示了一个以上的这种实施例。本发明技术领域的普通技术人员能够理解说明书中具体记载且附图示出的装置及方法是非限制性而是示例性的实施例，本发明的权利范围由专利权利要求书定义。与一个示例性实施例相关而示出并说明的特征也可以与其他实施例的特征相结合。这种修改(modification)或变更(variation)也包含在本明的权利范围内。

图1示出实施本发明的被摄体拍摄位置确定方法的基本环境。

本说明书中，虽然以检查对象结构物为风力发电用叶片的情况作为示例，但检查对象结构物即被摄体并不限定于风力发电用叶片。

检查对象结构物1包括布置在海平面或地面400的基座2、被基座2支撑的塔3、作为叶片旋转轴的中心的叶毂5、从叶毂5向辐射方向延长的叶片10。

本发明的结构物检查系统包括：X射线发生装置100，被第一移动装置20支撑且移动而能够向结构物1照射X射线；X射线探测器200(影像获取部)，被第二移动装置30支撑且移动，探测由X射线发生装置100发生且透过结构物1更具体地说是叶片10的X射线；综合系统300，接收X射线探测器200探测的信息并判别缺陷与否。

优选地，X射线发生装置100的基本规格并不是一般的工业用X射线装置，而是采用医疗用X射线装置的规格。工业用X射线装置是使用电力低但用于透射较厚的被摄体且长时间检查的装置，因此具有体积相对较大且重的缺点，不适合用本发明所述的移动装置来移动。相反，医疗用X射线装置以拍摄活体组织为目的，会产生较高的管电流，高电压发生装置的体积相比工业用X射线装置较小且有利于轻量化。

第一移动装置20和第二移动装置30可以采用无人机，或者X射线发生装置100和X射线探测器200被支撑而移动的固定式移动装置即轨道系统或摇臂摄像机(Jimmy Jib)。或者，也可以是支撑X射线发生装置100和X射线探测器200且沿着叶片10表面移动的机器人，对其种类不做限制。第一移动装置20和第二移动装置30、X射线发生装置100以及X射线探测器200可以是多个。

综合系统300包括通信部310、控制部320、检查记录保存及影像显示部330、缺陷判别部340。综合系统300的构件出于说明上的便利而做了功能性区分，但实际上可以是单个硬件上的软件，或者另外的云系统，各个构件物理上可以是分离的或者一体的。并且，可以按照功能进一步细分图1示出的综合系统300的构件。例如，可以将控制部320细分为移动装置控制部和X射线发生装置控制部。

通信部310执行与第一移动装置20、第二移动装置30、X射线发生装置100及探测器200之间的数据通信。数据通信优选无线通信，但也可以采用有线通信。

控制部320起到控制第一移动装置20、第二移动装置30、X射线发生装置100及探测器200的运转的功能。

检查记录保存及影像显示部330执行保存通信部310从X射线探测器200接收的信息，显示拍摄的影像的功能。

缺陷判别部340起到基于拍摄的影像判别结构物的缺陷的功能。基于影像的结构物缺陷判别可通过人工智能学习来执行。

图2示出用于说明本发明的用于检测被摄体缺陷的拍摄位置确定方法的模式图。

X射线发生装置100向被摄体10(例如，叶片)照射X射线时通过被摄体10，位于被摄体10另一边的X射线探测器200(影像获取部)接收并识别X射线拍摄影像。

将从X射线发生装置100到被摄体10的距离称为第一距离，将从X射线探测器200到被摄体10的距离称为第二距离。X射线发生装置100和X射线探测器200上可以设置用于测定其与被摄体10之间的距离的距离传感器。距离传感器可以使用公知的传感器。距离传感器也可被设置于第一移动装置20或第二移动装置30，而不是X射线发生装置100或X射线探测器200。

将从X射线发生装置100到X射线探测器200的距离称为第三距离。第三距离是第一距离、第二距离、被摄体10的厚度t的合算距离。

图3示出本发明的被摄体拍摄位置确定方法的流程图。图3示出的步骤由控制部320控制而执行。

利用设置在X射线发生装置100的距离传感器测定第一距离(步骤200)。步骤32中，用设置于X射线探测器200侧的距离传感器测定第二距离。步骤33中，合算第一距离、第二距离、被摄体的厚度t而计算第三距离。

步骤34中，计算第一值，第一值是第三距离除以第一距离的值。第一值是X射线发生装置100拍摄的被摄体10的长度单位与X射线探测器200识别相应拍摄面积的长度单位的比率即扩大比率。

步骤35中，计算第二值。第二值是影像获取部的最大识别面积除以第一值的平方的值。第二值是被摄体10的X射线单位拍摄面积信息。

例如，影像获取部的最大识别面积为40cmⅹ40cm，第一距离是1m，第三距离是2m时，第一值为2，第二值为400cm²。若X射线单位拍摄面积也是正方形，X射线单位拍摄面积是20cmⅹ20cm。

X射线发生装置100能够拍摄的单位拍摄面积越大，能够以越少的拍摄次数拍摄被摄体，因此在拍摄速度及电池消耗等多个方面有利。为了做到这一点，第二值越大越好，即第一距离越大、第三距离越小时越有利。并且，第二值还受到被摄体10的厚度t的影响。

控制部320控制第一移动装置20和第二移动装置30而调整第一距离和第二距离，从而计算第二值。

为了使第二值最大即第一值最小，影像获取部200和被摄体10的距离应成为0，但这样会出现碰撞，因此以具有大于或等于预先确定的适当距离地控制第二移动装置30。根据本发明的一个实施例，可以控制为第一距离和第二距离实质上相同。

控制部320计算随第一距离和第三距离的变化而变化的X射线单位拍摄面积，当达到预先确定值的范围时，确定第二值(步骤36)，以前述的方式确定X射线单位拍摄面积(步骤37)。

确定X射线单位拍摄面积后，将被摄体10划分为该单位拍摄面积(步骤38)，对各个单位拍摄面积执行X射线拍摄，获取用于被摄体的缺陷检测的X射线影像。

图4示出将右侧被摄体即风力发电叶片10以X射线单位拍摄面积12划分的概念图。

X射线发生装置100对各个单位拍摄面积执行拍摄，由影像获取部200获取的多个影像被汇总，通过缺陷判别部340汇总的影像判别缺陷。

风力发电叶片10的各个区域的厚度不同，可根据其厚度划分，一般而言，根部区域(root section)是从连接到叶毂的端部开始到10％高度，最大弦线区域(max chordsection)是下一个30％高度，中间弦线区域(mid chord section)是再下一个30％，末端区域(tip section)是最后的30％高度。

可以按所述划分的区域设定不同的最佳第二值。例如，厚度较薄的部分可以进一步减少第三距离，因此可将单位拍摄面积设定得较大，厚度较厚的部分相比厚度较薄的部分，第三距离相对较大，因此可将单位拍摄面积设定得较小。

以上参考附图对本发明进行了说明，但本发明的权利范围由后述的专利权利要求书所确定，不应解释为局限于前述的实施例及/或附图。另外，应该明确理解的是，权利要求书中记载的、对本发明技术领域的普通技术人员不言自明的对本发明的改良、变更、修改也包括在本发明的权利范围内。

Claims (3)

1.一种用于检测被摄体缺陷的拍摄位置确定方法，作为包括X射线发生装置、影像获取部、用于移动X射线发生装置的第一移动装置、用于移动X射线影像获取部的第二移动装置的被摄体缺陷检测装置确定用于检测被摄体缺陷的拍摄位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步骤，测定X射线发生装置与被摄体之间的第一距离；

第二步骤，测定影像获取部与被摄体之间的第二距离；

第三步骤，计算加上第一距离、第二距离、被摄体的厚度的第三距离；

第四步骤，将第三距离除以第一距离的值作为第一值；

第五步骤，将影像获取部的最大识别面积除以第一值的平方的值作为第二值；

第六步骤，移动第一移动装置和第二移动装置而调整第二值，将第二值确定为既定值；

第七步骤，确定基于第六步骤中确定的第二值计算的单位拍摄面积，将被摄体划分为单位拍摄面积；

第八步骤，控制第一移动装置和第二移动装置而移动X射线发生装置和影像获取部，以对第七步骤中划分的各个单位拍摄面积执行X射线拍摄；以及

第九步骤，基于被摄体的厚度划分为多个区域，

按照各个被划分的多个区域，执行第一步骤至第八步骤。

2.根据权利要求1所述的用于检测被摄体缺陷的拍摄位置确定方法，其特征在于，

第六步骤是移动第一移动装置和第二移动装置而确定第二值，以使得第一距离和第二距离相同的步骤。

3.一种计算机可读记录介质，记录了用于执行权利要求1或2所述的方法的计算机程序。