一种工件旋转中心测定设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业CT技术领域，特别是涉及一种工件旋转中心测定设备和方法。
【背景技术】
[0002] 在工业CT系统中，工件旋转中心位置的精确测量至关重要。理论上，射线源焦点与 旋转中心的连线应该垂直于探测器光接受面，并且对应该接受面的中心像素点。在实际检 测中，测量到的旋转中心与实际旋转中心即使存在微小的偏差，也会使重建图像变形或产 生伪影。
[0003] 现有旋转中心的测定装置或方法主要包括直接测量法、模型校正法以及对称关系 法。直接测量法是通过直接测量CT的射线源、探测器以及转台的旋转中心，从而确定工件在 探测器的投影旋转中心，由于测量精度的限制，实际应用的可行性不高;模型校正法则采用 专用的校正模型，先对校正模型进行扫描，计算确定旋转中心，然后对被测工件进行扫描， 使用专用校正模型测量所得的旋转中心数据来校正被测工件的测量数据;对称关系法等是 利用CT原始数据存在的对称性，通过代数运算，确定旋转中心。
[0004] 上述方法不足之处在于只针对工件旋转中心固定不变的情形进行测定或校正，不 适用于CT扫描中工件旋转中心不断变化的情形。
[0005] 因此，如何解决工业CT系统因工件旋转中心不可测定，或所测定的旋转中心与实 际旋转中心偏差过大而导致的CT图像质量下降的问题，是领域技术人员亟需解决的技术问 题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种工件旋转中心测定设备，可有效的测定工件 的旋转中心，从而使CT图像质量有效的得到提高。本发明还提供了一种工件旋转中心测定 方法，利用对工件旋转中心数据的收集和计算处理，最终得工件较为准确的旋转中心，以 使CT图像质量得到有效的提高。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种工件旋转中心测定设备，包括：
[0008] 特征模具，所述特征模具表面设有高对比度图案，所述特征模具固接设置于工件 端面；
[0009] 数据监测装置，所述数据监测装置包括设置于所述特征模具正对面的图像收集装 置和用于检测所述工件的数据收集装置；
[0010]中央控制装置，所述中央控制装置与所述数据监测装置连接;所述中央控制装置 包括控制器和数据处理装置。
[0011]优选地，所述图像收集装置为摄像机。
[0012] 优选地，所述数据收集装置包括设置在所述工件左右两侧的射线源和用于接收所 述射线源的射线信号的探测器。
[0013] 优选地，所述数据处理装置为计算机。
[0014] -种工件旋转中心测定方法，应用于以上任意一项所述的工件旋转中心测定设 备，包括步骤：
[0015] 1)将特征模具固接放置于工件端面；
[0016] 2)控制器控制数据监测装置进行对工件的图像和数据进行收集；
[0017] 3)数据处理装置对数据监测装置所捕捉到的图像和数据进行验算并生成文件。
[0018] 其中，所述步骤2中包括步骤：
[0019] 21)在工件静止时，图像收集装置对工件进行一次图像采集，并传送至数据处理装 置；
[0020] 22)旋转工件，控制装置控制数据收集装置进行对工件的虚拟数据进行采样，并在 此控制图像收集装置进行对工件图像的采集。
[0021 ]其中，所述步骤3中包括步骤：
[0022] 31)提取特征模具的中心坐标作为参考坐标01;设定工件实际旋转中心坐标0;
[0023] 32)记录参考坐标OdP实际中心坐标0两者间的位置偏差关系，记录特定分度位 置PiP2…Pn下的图像进行处理；
[0024] 33 )获得特征模具旋转时的中心坐标〇2〇3…On-iOn，工件的实际旋转中心亇2(/ 3… (/ n可逐一计算转化为特征模具的中心坐标；
[0025] 34)记录工件旋转中心2(/ 3…坐标与分度位置信息，生存数据文件。
[0026] 本发明所提供的工件旋转中心测定设备，增设有特征模具、数据检测装置和中央 控制装置，所述特征模具上设有高对比图案，并固接设置于被测工件的端面;数据检测装置 包括图像收集装置和数据收集装置，图像收集装置设置于特征模具的正对面，并对特征模 具和被测工件进行图像的收集，而数据收集装置用于收集被测工件在旋转时的数据；中央 控制装置包括用于控制图像收集装置与数据收集装置工作的控制器和用于分析并处理图 像收集装置与数据收集装置所传输过来的图像和数据。在工作过程中，控制器控制图像收 集装置对特征模具和被测工件的图像收集，并且传输给数据处理装置进行存储，然后控制 被测工件进行旋转，数据收集装置开始对被测工件的数据进行收集，同时图像收集装置也 同时对图像进行收集，通过多次的图像收集和数据收集，数据处理装置对多次的图像和数 据进行分析比对和处理，最终找到工件的旋转中心，这就达到了测定工件的旋转中心的目 的，从而也使CT图像质量有效的得到提高。
[0027] 本发明还提供了一种工件旋转中心测定方法，利用对工件旋转中心数据的收集和 计算处理，最终得工件较为准确的旋转中心，以使CT图像质量得到有效的提高。
【附图说明】
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的 介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人 员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明所提供的工件旋转中心测定设备结构示意图；
[0030] 图2为本发明所提供的工件旋转中心测定方法流程图。
[0031] 附图中，1为特征模具，21为摄像机，22为数据收集装置，221为射线源，222为探测 器，223为射线信号，3为中央控制装置，31为控制器，32为计算机，4为工件。
【具体实施方式】
[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护范围。
[0033] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0034] 请参考图1和图2,图1为本发明所提供的工件旋转中心测定设备结构示意图；图2 为本发明所提供的工件旋转中心测定方法流程图。
[0035] 本实用新型提供了一种工件旋转中心测定设备，包括：
[0036] 特征模具1，所述特征模具1表面设有高对比度图案，所述特征模具1固接设置于工 件4端面；
[0037]数据监测装置，所述数据监测装置包括设置于所述特征模具1正对面的图像收集 装置和用于检测所述工件4的数据收集装置22;
[0038] 中央控制装置3,所述中央控制装置3与所述数据监测装置连接;所述中央控制装 置3包括控制器31和数据处理装置。
[0039] 增设有特征模具1、数据检测装置和中央控制装置3,所述特征模具1上设有高对比 图案，并固接设置于被测工件4的端面;数据检测装置包括图像收集装置和数据收集装置 22,图像收集装置设置于特征模具1的正对面，并对特征模具1和被测工件4进行图像的收 集，而数据收集装置22用于收集被测工件4在旋转时的数据；中央控制装置3包括用于控制 图像收集装置与数据收集装置22工作的控制器31和用于分析并处理图像收集装置与数据 收集装置22所传输过来的图像和数据。在工作过程中，控制器31控制图像收集装置对特征 模具1和被测工件4的图像收集，并且传输给数据处理装置进行存储，然后控制被测工件4进 行旋转，数据收集装置22开始对被测工件4的数据进行收集，同时图像收集装置也同时对图 像进行收集，通过多次的图像收集和数据收集，数据处理装置对多次的图像和数据进行分 析比对和处理，最终找到工件4的旋转中心，这就达到了测定工件4的旋转中心的目的，从而 也使CT图像质量有效的得到提高。
[0040] 在本发明一具体实施例中，所述图像收集装置为摄像机21。摄像机21为日常生活 中常见的图像收集装置，具有获取方便，操作简单的优点。当然，还可以用照相机代替摄像 机21，因此本实施例中对此并不进行限定。
[0041] 为了进一步优化上述实施例，所述数据收集装置22包括设置在所述工件4左右两 侧的射线源221和用于接收所述射线源221的射线信号223的探测器222。射线源221通过发 射射线信号223照射到工件4上，穿透工件4,根据工件4各个的部分密度的不同，射线的能量 衰减就会有不同，探测器222能捕捉射线的衰减信息，最后传输给数据收集装置22,数据收 集装置22通过传输过来的信息通过数学的图像处理方法得到工件4剖切面的图像。
[0042]又进一步，所述数据处理装置为计算机32。计算机32具有较为强大的数据处理功 能，并且还可以将处理后的数据转化为图形，进行显示。
[0043]其中，