Page 63 - 无损检测2023年第四期

朱秀森, 等:

基于暗通道技术的核电用不锈钢环焊缝 DR 图像质量优化

式中: ε 为控制平滑度的正则化参数。
, 可得
利用该式求解a k 和 b k
1 -
2
I
a k = ∑ i p i- μ k pk ( σ k + ε ) ( 10 )
ω i ∈ ω
k
-
( 11 )
b k = p k - a k μ k
式中: 和 σ k 分别为滤波窗口 ω k 的平均值和标准
μ k
-
差; 为位于 ω k 局部窗口的平均值。
p k
代入式( 2 ) 求得输出图像, 即
将求解的a k 和 b k 图1 小径管实物
1 型 X射线机, 成像系统设备参数如表1所示, 试验参
q i= ∑ ( a k I i- b k ) ( 12 )

ω k | i ∈ ω 数如表2所示。 DR检测试验透照布置现场如图2所
k
为了改善图像的视觉效果, 在计算I ( x ) 暗边 示, DR检测的原始图像如图 3所示, 可见, 小径管图

界时, 先对I ( x ) 进行了低通滤波, 再利用I ( x ) 对 像整体偏暗, 对比度较低, 无法观察到小径管焊缝缺
低通滤波后的图像进行引导滤波求出暗边界; 而
陷存在的位置和大小, 曝光量不足。
计算I ( x ) 亮边界时, 先对I ( x ) 进行高通滤波, 再
表 1 DR 成像系统设备参数
利用I ( x ) 对高通滤波后的图像进行引导滤波求
设备 型号与参数
出亮边 界, 继 而 通 过 式 ( 7 ) 求 出 最 后 增 强 后 的
焦点尺寸 / mm 0.4 / 1.0
图像。
平板探测器 PerkinElmerXRD0822
1.3 图像质量评价方法 探测器单元尺寸 / m 200×200
μ
1.3.1 对比度噪声比 图像大小 / 像素 1024×1024

) 是客观评价图像质量标准
对比度噪声比( C NR
表2 DR 检测试验参数
的一项重要指标, 可以有效地反映 DR 图像中感兴
趣区域的可识别程度 [ 13 ] ; 其计算公式为 项目 参数
管电压 / kV 160
( )/ ( 13 )
C NR= μ s- μ N σ N
式中: 为感兴趣区域的灰度平均值; 为感兴趣 管电流 / mA 1
μ s μ N
为感兴趣 射线源到物体距离 / mm 500
区域周围几个像素距离的灰度平均值; σ N

射线源到探测器距离 / mm 1000
区域周围几个像素距离的标准差。
放大倍数 2
1.3.2 信噪比
采集帧数 15
数字射线成像检测中缺陷的检出能力和缺陷可
积分时间 / s 3
) 密切相关 [ 14 ] , 其计算公
识别度与图像信噪比( S NR
式为
/ ( 14 )
S NR= μ sσ s
式中: 为图像的灰度平均值; σ s 为图像的灰度标
μ s
准差。
2 暗通道图像增强算法在小径管 DR 图像
上的应用
2.1 试验方案
试验对象为奥氏体不锈钢小径管环焊缝, 小径

管壁厚为 6mm , 外径为 66.7mm , 环焊缝宽度为

11.5mm , 内部含有人工制造的未熔合缺陷和夹杂 图2 DR 检测试验透照布置现场

缺陷, 小径管实物如图1所示。 2.2 滤波半径对图像增强效果的影响
对含有缺陷的小径管对接焊缝进行 DR 检测, 试 设置去雾系数为 0.9 , 滤波半径 r ( 表示滤波程度

验采用的射线机为 GE公司的ISOVOLT320TitanE 的数值, 无量纲) 分别为5 , 10 , 15 , 20 , 25 , 30 , 35 , 40 ,
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2023年 第45卷 第4期
无损检测