Page 37 - 无损检测2021年第二期

左 欣, 等:

扫描电压及散射线校正对叶片工业 CT 三维成像边界提取的影响

示, 不同扫描电压下的叶片边界提取结果( 散射线未 与叶片实际边界的一致性逐渐提高。在较低电压
校正) 如图 3 所示。 下, 提取的边界弯曲, 不光滑, 存在畸变, 与叶片实际
对比图 2 和图 3 可知, 4 种不同电压下均有部 边界存在较大的偏差; 提高电压后, 提取的边界与实
分边界无法完全识别, 但随着电压的升高, 提取边界 际边界的一致性也得到提高。

图 3 不同扫描电压下的叶片边界提取结果( 散射线未校正)
2.2 散射线校正对边界提取的影响
三维锥束成像中散射线对图像的质量 影响很
大, 散射线不仅与周围的环境有关, 还与被检物体的
形状结构有关 [ 9-15 ] , 散射线对复杂形状的叶片成像

影响特别严重。康普顿效应和光电效应均会造成 X
射线的散射, 散射线使探测器探测到的信号值偏离
射线强度的真实值, 从而导致图像的对比度降低, 严
重的散射会在图像上产生阴影, 影响图像边界的识
别。为了验证散射线对叶片扫描图像的影响, 进行

了散射线校正前后的图像对比试验。

400kV 扫描电压下散射线校正前后的边界提
取图像如图 4 所示。与散射线校正后的边界提取
图像对比, 未经散射线校正的图像, 边界提取不完
整, 叶盆 较 薄 部 位 的 边 界 无 法 识 别, 边 界 发 生 中 图 4 400kV 扫描电压下散射线校正前后的

断; 而经过 散 射 线 校 正 后 的 图 像, 其 背 景 清 晰, 可 边界提取图像
以识别完 整 清 晰 的 边 界, 图 像 质 量 较 校 正 前 得 到 更为重要。经过散射线校正的图像质量明显变好,
明显提高。 可以一次提取完整的边界, 满足自动测量的条件。
430kV 扫描电压下散射线校正前后的边界提 2.3 边界提取尺寸测量结果验证

取图像如图 5 所示, 与 400kV 的扫描电压图像对 在经 过 散 射 线 校 正, 可 以 完 整 地 提 取 叶 片 边

比, 未经散射线校正的提取边界仍存在断续, 但断续 界后, 对叶 片 中 加 入 的 3 种 尺 寸 的 量 块 提 取 边 界
部分有所减少, 提高电压对边界提取情况有所改善, 后进行多 次 测 量, 验 证 依 据 边 界 测 量 的 数 据 与 实
但改善较小; 经过校正后的图像提取的边界完整清 际尺寸的一致性, 扫描电压为 400kV 与 430kV 的

晰, 即相对于电压而言, 散射线对图像质量的影响更 测量数据分别如表 2 , 3 所示, 量块尺寸测量方法如
大, 在保证电压能够穿透物体的情况下, 校正散射线 图 6 所示。

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2021 年 第 43 卷 第 2 期

无损检测