專利名稱：用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)用數(shù)字化裝置，尤其涉及一種用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)射線檢測(Radiography Test, RT)就是采用射線(X射線或者Y射線)來透照工件，通過在膠片上的感光來判斷被檢工件內(nèi)部的質(zhì)量狀況。在成像后的膠片上，影像的黑度及其分布反映工件內(nèi)部的缺陷類型和量級。由于射線照相具有高分辨率 和高靈敏度的特點，所得膠片影像信息量大，檢測手段靈活，可檢測的工件的結(jié)構(gòu)形狀多，因而至今它還是工件內(nèi)部缺陷檢測的手段之一。目前，國內(nèi)采用RT技術(shù)作為承壓類設(shè)備焊縫的射線質(zhì)量檢測的主要手段，但這種檢測方法有很多不足膠片保存難度大，成本高。由于受熱受潮受光都會引起膠片的變形或者影像質(zhì)量下降，因而對膠片的保存，要求膠片保存時間長，保存數(shù)量大。而且對膠片信息進行檢索和共享非常困難；現(xiàn)場情況下，評片人員的評片工作環(huán)境比較惡劣，對評片人員的生理條件有較高要求。在評片結(jié)論上，由于評片人員個體差異大，不同類型的缺陷相似性較高，評片結(jié)論的給出在很大程度上取決于評片人員的經(jīng)驗。基于以上原因，膠片的快速高清數(shù)字化錄入裝置應(yīng)運而生。中國發(fā)明專利“工業(yè)射線檢測底片數(shù)字化裝置”，公開的技術(shù)方案為包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的上基板和下基板，在上基板的左端安裝條形光纖冷光源，右端安裝圖像采集裝置，中間安裝送片裝置，送片裝置右側(cè)安裝遮光裝置。條形光纖冷光源、送片裝置、遮光裝置通過控制卡與計算機相連，圖像采集裝置通過圖像采集卡與計算機相連，同時與控制卡相連。該發(fā)明專利采用中間送片方式，底片從上往下輸送，操作使用不方便，容易劃傷底片；采用線陣CCD采集圖像，圖像采集裝置要通過圖像采集卡與計算機相連，成本高，攜帶不方便，不適合在筆記本電腦上操作；底片掃描完畢后回收不方便，且易損壞。后面還有對其的改進發(fā)明，但大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝置體積較大，搬動和使用不方便，且底片輸送途徑長，并不能真正解決上述這些問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置。采用中間送片方式，不容易劃傷底片；采用工業(yè)線陣CCD相機采集圖像，掃描速度快，分辨率高，可以處理不同長度的膠片；該裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積小，便于攜帶，并且錄入膠片的速度快，成像質(zhì)量高。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，包括機殼以及安裝在機殼內(nèi)的機架，在所述機架上部有圖像采集工業(yè)CCD線陣相機與鏡頭，機架的底部有LED線光源，機架中間有膠片傳送裝置，由運動控制板電控箱與計算機相連，圖像采集工業(yè)CXD相機通過USB線與計算機相連。所述 膠片傳送裝置包括膠片壓片機構(gòu)和膠片輸送機構(gòu)。所述膠片壓片機構(gòu)包括位于機殼一側(cè)上下對應(yīng)的上彈簧壓片與下彈簧壓片，和位于機架內(nèi)部的兩兩相對的4個防抖壓輪。在左側(cè)兩防抖壓輪之間有進片傳感器，在右側(cè)兩防抖壓輪之間有出片傳感器，所述的進片傳感器和出片傳感器分別由運動控制板電控箱與計算機相連。所述膠片輸送機構(gòu)包括分別位于機架左右兩側(cè)的左主動輪與右主動輪，和分別位于左主動輪和右主動輪上部的左從動輪和右從動輪。在所述右主動輪的右側(cè)有收片盒。在所述鏡頭的下方有遮光罩。在所述LED線光源的上方有光源漫射板。在所述LED線光源和光源漫射板的上方有光源遮光罩。本發(fā)明專利是一種用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測膠片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，包括機殼以及安裝在機殼內(nèi)的機架和收片盒，在機架的底部安裝亮度可調(diào)的LED線光源與光源漫射板，為了防止外界光線對光源產(chǎn)生影響，在光源漫射板上面安裝了遮光罩，在機架上部安裝圖像采集工業(yè)CCD線陣相機與鏡頭，中間安裝膠片傳送裝置，為了防止膠片在進入傳送機構(gòu)的過程中發(fā)生抖動影響圖像的效果，在送片機構(gòu)前端安裝膠片壓片機構(gòu)，上彈簧壓片與下彈簧壓片，在傳送過程中，為了防止膠片抖動，設(shè)計了 4個防抖壓輪膠片由左主動輪與左從動輪帶動進入傳送平臺，機箱前面板上安裝IXD液晶顯示屏與光源強度開關(guān)，以上部件由運動控制板電控箱與計算機相連，圖像采集工業(yè)C⑶相機通過USB線與計算機相連。線陣CXD相機固定安裝在相機機架上，高度可以通過4個固定螺釘來確定，微距鏡頭安裝在線陣CXD上。膠片輸送機構(gòu)包括左主動輪、左從動輪、右主動輪、右從動輪，膠片由左右主動輪帶動前進，為了防止膠片在傳送過程中發(fā)生抖動，采用了上彈簧壓片、下彈簧壓片和防抖壓輪來壓緊膠片。在相機正下方、光源正上方的輸送機構(gòu)上，設(shè)計了一個條形玻璃和光源漫射板，條形線光源發(fā)出的光經(jīng)漫反射板后，透過玻璃形成了一個亮度均勻的光縫，照射到夾在輸送機構(gòu)上的膠片上，掃描完后的膠片自動進入膠片回收盒中。為了防止外界光線的干擾，機箱采用密封機構(gòu)，在光源上方也設(shè)計了一個光源遮光罩，從而避免了外界光對圖像掃描質(zhì)量的影響。本裝置以線光源為背景光，通過兩個步進電機驅(qū)動膠片輸送機構(gòu)勻速前進，利用電機上的圓光柵產(chǎn)生的信號對線陣CCD進行同步控制，實現(xiàn)了圖像掃描與運動的同步。步進電機的驅(qū)動和圓光柵傳感器輸出信號的米集由電控箱里的運動控制板來實現(xiàn)，圓光柵傳感器安裝在左主動輪上，固定在電機軸上。每張膠片進入送片機構(gòu)后，通過光電傳感器獲取膠片位置信號，控制板來控制液晶顯示屏顯示膠片的運行狀態(tài)，并且可以對掃描過的膠片進行計數(shù)，在液晶顯示屏上顯示出來。電控箱與計算機之間采用USB 口進行通信，掃描后的圖像數(shù)據(jù)通過USB 口傳送給計算機，在計算機上通過膠片管理軟件來實現(xiàn)圖像的顯示、存儲。如果計算機上顯示的膠片黑度過大，可以手動調(diào)節(jié)前面板上的光強開關(guān)，將光強調(diào)大，然后再將膠片從回收盒中取出，重新再錄入一遍，從而獲取到最佳的圖像效果。該裝置的參數(shù)錄入膠片的速度快(3秒/張)、清晰度高(分辨率7000*2048像素)、像素深度高(12bit)、黑度范圍寬(0. 5-5. O)、存儲容量小(800KB/張)。本發(fā)明的有益效果是用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，包括機殼以及安裝在機殼內(nèi)的機架，在所述機架上部有圖像采集工業(yè)CXD線陣相機與鏡頭，機架的底部有LED線光源，機架中間有膠片傳送裝置，由運動控制板電控箱與計算機相連，圖像采集工業(yè)CXD相機通過USB線與計算機相連。本發(fā)明采用中間送片方式，底片從前往后輸送，操作使用非常方便，底片在輸送過程中是與水平面平行的，這樣不容易劃傷底片；本發(fā)明采用工業(yè)線陣CCD相機采集圖像，解決了面陣CCD掃描速度慢、分辨率低、無法處理長膠片等缺點，可以適用于不同長度的底片；工業(yè)線陣CCD相機通過USB線與計算機 相連，成本低，攜帶方便，適合在臺式機或者筆記本電腦上操作，適合不同的場合應(yīng)用；本發(fā)明專利設(shè)計了收片盒，底片掃描完畢后自動進入收片盒中，回收非常方便；本發(fā)明專利對底片的掃描速度快，最快能達(dá)到3秒/張；本發(fā)明在計算機上的圖像處理軟件，將每次采集到的圖像數(shù)據(jù)進行拼接、去噪、增強等處理，然后進行亮度及圖像畸變的修正；本發(fā)明在前面板上設(shè)計光強開關(guān)，可以根據(jù)底片的黑度來選擇光源的亮度；在前面板上設(shè)計液晶LCD顯示屏，可以顯示底片掃描的數(shù)量與掃描過程的狀態(tài)信息。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2本發(fā)明的工作流程圖，
圖3本發(fā)明的膠片圖像質(zhì)量評價判斷流程圖，
圖4膠片焊縫缺陷定位識別流程圖，
圖中1_線陣相機，2-鏡頭，3-遮光罩，4-支架，5-左從動輪，6-上彈簧壓片，7-下彈簧壓片，8-左主動輪，9-進片傳感器，10-防抖壓輪，11-光源漫射板，12-LED陣列光源，13-光源遮光罩，14-出片傳感器，15-地腳，16-收片盒，17-右主動輪，18-右從動輪，19-機殼，20-運動控制板電控箱。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
具體實施例方式根據(jù)圖I所示，用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，包括機殼19以及安裝在機殼19內(nèi)的機架4，在機殼的下部有地腳15，在所述機架4上部有圖像采集工業(yè)CXD線陣相機I與鏡頭2，機架4的底部有LED線光源12，機架4中間有膠片傳送裝置，由運動控制板電控箱20與計算機相連，圖像采集工業(yè)CXD相機I通過USB線與計算機相連。所述膠片傳送裝置包括膠片壓片機構(gòu)和膠片輸送機構(gòu)，膠片壓片機構(gòu)包括位于機殼一側(cè)上下對應(yīng)的上彈簧壓片6與下彈簧壓片7，和位于機架4內(nèi)部的兩兩相對的4個防抖壓輪10 ;膠片輸送機構(gòu)包括分別位于機架4左右兩側(cè)的左主動輪8與右主動輪17，和分別位于左主動輪8和右主動輪17上部的左從動輪5和右從動輪18。在左側(cè)兩防抖壓輪之間有進片傳感器9，在右側(cè)兩防抖壓輪之間有出片傳感器14，所述的進片傳感器9和出片傳感器14分別由運動控制板電控箱20與計算機相連。
在右主動輪的右側(cè)有收片盒16，在鏡頭2的下方有遮光罩3，在LED線光源12的上方有光源漫射板11，在LED線光源12和光源漫射板11的上方有光源遮光罩13。根據(jù)圖2所示，本發(fā)明的工作流程，首先步驟I、計算機與機箱用usb線和RS323通訊線連接好，步驟2、打開計算機的膠片管理軟件，步驟3、打開本發(fā)明錄入裝置的電源開關(guān)，步驟4、將膠片插入機箱的膠片入口，步驟5、光電傳感器感應(yīng)到膠片后，膠片輸送裝置開始工作，步驟6、膠片掃描完畢后，蜂鳴器響，液晶顯示屏顯示掃描完畢，步驟7、計算機上有膠片管理軟件顯示出膠片圖像。根據(jù)圖3所示，本發(fā)明的膠片圖像質(zhì)量評價判斷流程，
步驟I、圖像的獲取，通過本發(fā)明的儀器來完成膠片圖像的獲取，獲取后的圖像格式是bmp格式的； 步驟2、圖像預(yù)處理，對圖像進行雙精度化處理，然后剪切圖像，對圖像進行分割處理，并均衡化有用的區(qū)域即焊縫區(qū)域，再進行二值化處理，將焊縫圖像轉(zhuǎn)換成二值化圖像，后進行腐蝕和去噪操作，并標(biāo)注焊縫圖像；
步驟3、計算像質(zhì)計指數(shù)，根據(jù)圖像中的像質(zhì)計的線條邊緣來進行邊緣檢測，從而計算出像質(zhì)計線條的數(shù)量；
步驟4、設(shè)計評價閾值，評價閾值是提前根據(jù)經(jīng)驗參數(shù)來設(shè)置到軟件里的，不同的膠片評價閾值是不同的，經(jīng)驗值是要提前錄入到經(jīng)驗參數(shù)庫中的；
步驟5、判斷圖像是否合格。根據(jù)圖4所示，膠片焊縫缺陷定位識別流程圖，步驟101為開始動作，在步驟102中，是對圖片特片特征的提取，步驟103中，對圖片進行預(yù)處理，包括圖像的雙精度化處理、圖像分割、二值化處理、腐蝕和去噪等；步驟104中，對圖片缺陷的識別，圖像缺陷特征主要分為邊界特征和區(qū)域灰度特征。缺陷邊界形狀僅僅從一個側(cè)面反映了缺陷的類型，而缺陷內(nèi)部區(qū)域則包含了大量與缺陷類型密切相關(guān)的信息。不同缺陷其形狀、位置、平直度、尖銳度等不同。利用這些特征便可進行缺陷的識別和分類。焊縫缺陷大致分為以下5類裂紋、未焊透、未熔合、條狀缺陷、圓形缺陷。步驟105中，判斷識別的缺陷是否正確，如果正確，則到步驟109，輸出識別結(jié)果，如果判斷識別的缺陷不正確，則到步驟106中，獲取更多的圖片知識，不斷將樣本數(shù)據(jù)根據(jù)人機交互軟件提示來輸入，進一步對圖像缺陷知識庫進行修，以不斷減少誤差，直至最終識別達(dá)到滿足實際要求。當(dāng)修正結(jié)束后，可立即進行識別。用戶可根據(jù)識別的結(jié)果決定是否再進行修正。然后到步驟107中，對圖片缺陷的再次識別，步驟108中，判斷識別的缺陷是否正確，如果正確，則到步驟109，輸出識別結(jié)果，如果判斷識別的缺陷不正確，則到步驟106中，獲取更多的圖片知識，步驟110為整個缺陷識別流程結(jié)束。
權(quán)利要求
1.用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，包括機殼(19)以及安裝在機殼(19)內(nèi)的機架(4)，其特征在于在所述機架(4)上部有圖像采集工業(yè)CXD線陣相機(I)與鏡頭(2)，機架(4)的底部有LED線光源(12)，機架(4)中間有膠片傳送裝置，由運動控制板電控箱(20)與計算機相連，圖像采集工業(yè)CXD相機(I)通過USB線與計算機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于所述膠片傳送裝置包括膠片壓片機構(gòu)和膠片輸送機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于所述膠片壓片機構(gòu)包括位于機殼一側(cè)上下對應(yīng)的上彈簧壓片(6)與下彈簧壓片(7)，和位于機架(4)內(nèi)部的兩兩相對的4個防抖壓輪(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于在左側(cè)兩防抖壓輪之間有進片傳感器(9)，在右側(cè)兩防抖壓輪之間有出片傳感器(14)，所述的進片傳感器(9)和出片傳感器(14)分別由運動控制板電控箱(20)與計算機相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于所述膠片輸送機構(gòu)包括分別位于機架(4)左右兩側(cè)的左主動輪(8)與右主動輪(17)，和分別位于左主動輪(8)和右主動輪(17)上部的左從動輪(5)和右從動輪(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于在所述右主動輪(17)的右側(cè)有收片盒(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于在所述鏡頭(2)的下方有遮光罩(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于在所述LED線光源(12)的上方有光源漫射板(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，其特征在于在所述LED線光源(12)和光源漫射板(11)的上方有光源遮光罩(13)。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)用數(shù)字化裝置，尤其涉及一種用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案為用于承壓類設(shè)備焊縫的射線檢測底片的快速高清數(shù)字化錄入裝置，包括機殼以及安裝在機殼內(nèi)的機架，在所述機架上部有圖像采集工業(yè)CCD線陣相機與鏡頭，機架的底部有LED線光源，機架中間有膠片傳送裝置，由運動控制板電控箱與計算機相連，圖像采集工業(yè)CCD相機通過USB線與計算機相連。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積小，便于攜帶，并且錄入膠片的速度快，成像質(zhì)量高。
文檔編號G01N23/04GK102830129SQ201210306960
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者張峰, 杜衛(wèi)東, 王鵬, 王澤民, 左曉杰, 韓偉, 席光峰, 朱元東, 呂志剛, 田衛(wèi)星, 王培東, 邵鶯 申請人:張峰, 王鵬