专利名称：用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置的制作方法
技术领域：
本发明属于工业用数字化装置，尤其涉及一种用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置。
背景技术：
工业射线检测(Radiography Test, RT)就是采用射线(X射线或者Y射线)来透照工件，通过在胶片上的感光来判断被检工件内部的质量状况。在成像后的胶片上，影像的黑度及其分布反映工件内部的缺陷类型和量级。由于射线照相具有高分辨率 和高灵敏度的特点，所得胶片影像信息量大，检测手段灵活，可检测的工件的结构形状多，因而至今它还是工件内部缺陷检测的手段之一。目前，国内采用RT技术作为承压类设备焊缝的射线质量检测的主要手段，但这种检测方法有很多不足胶片保存难度大，成本高。由于受热受潮受光都会引起胶片的变形或者影像质量下降，因而对胶片的保存，要求胶片保存时间长，保存数量大。而且对胶片信息进行检索和共享非常困难；现场情况下，评片人员的评片工作环境比较恶劣，对评片人员的生理条件有较高要求。在评片结论上，由于评片人员个体差异大，不同类型的缺陷相似性较高，评片结论的给出在很大程度上取决于评片人员的经验。基于以上原因，胶片的快速高清数字化录入装置应运而生。中国发明专利“工业射线检测底片数字化装置”，公开的技术方案为包括外壳以及设置在外壳内的上基板和下基板，在上基板的左端安装条形光纤冷光源，右端安装图像采集装置，中间安装送片装置，送片装置右侧安装遮光装置。条形光纤冷光源、送片装置、遮光装置通过控制卡与计算机相连，图像采集装置通过图像采集卡与计算机相连，同时与控制卡相连。该发明专利采用中间送片方式，底片从上往下输送，操作使用不方便，容易划伤底片；采用线阵CCD采集图像，图像采集装置要通过图像采集卡与计算机相连，成本高，携带不方便，不适合在笔记本电脑上操作；底片扫描完毕后回收不方便，且易损坏。后面还有对其的改进发明，但大都结构复杂，装置体积较大，搬动和使用不方便，且底片输送途径长，并不能真正解决上述这些问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置。采用中间送片方式，不容易划伤底片；采用工业线阵CCD相机采集图像，扫描速度快，分辨率高，可以处理不同长度的胶片；该装置结构简单，体积小，便于携带，并且录入胶片的速度快，成像质量高。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，包括机壳以及安装在机壳内的机架，在所述机架上部有图像采集工业CCD线阵相机与镜头，机架的底部有LED线光源，机架中间有胶片传送装置，由运动控制板电控箱与计算机相连，图像采集工业CXD相机通过USB线与计算机相连。所述 胶片传送装置包括胶片压片机构和胶片输送机构。所述胶片压片机构包括位于机壳一侧上下对应的上弹簧压片与下弹簧压片，和位于机架内部的两两相对的4个防抖压轮。在左侧两防抖压轮之间有进片传感器，在右侧两防抖压轮之间有出片传感器，所述的进片传感器和出片传感器分别由运动控制板电控箱与计算机相连。所述胶片输送机构包括分别位于机架左右两侧的左主动轮与右主动轮，和分别位于左主动轮和右主动轮上部的左从动轮和右从动轮。在所述右主动轮的右侧有收片盒。在所述镜头的下方有遮光罩。在所述LED线光源的上方有光源漫射板。在所述LED线光源和光源漫射板的上方有光源遮光罩。本发明专利是一种用于承压类设备焊缝的射线检测胶片的快速高清数字化录入装置，包括机壳以及安装在机壳内的机架和收片盒，在机架的底部安装亮度可调的LED线光源与光源漫射板，为了防止外界光线对光源产生影响，在光源漫射板上面安装了遮光罩，在机架上部安装图像采集工业CCD线阵相机与镜头，中间安装胶片传送装置，为了防止胶片在进入传送机构的过程中发生抖动影响图像的效果，在送片机构前端安装胶片压片机构，上弹簧压片与下弹簧压片，在传送过程中，为了防止胶片抖动，设计了 4个防抖压轮胶片由左主动轮与左从动轮带动进入传送平台，机箱前面板上安装IXD液晶显示屏与光源强度开关，以上部件由运动控制板电控箱与计算机相连，图像采集工业C⑶相机通过USB线与计算机相连。线阵CXD相机固定安装在相机机架上，高度可以通过4个固定螺钉来确定，微距镜头安装在线阵CXD上。胶片输送机构包括左主动轮、左从动轮、右主动轮、右从动轮，胶片由左右主动轮带动前进，为了防止胶片在传送过程中发生抖动，采用了上弹簧压片、下弹簧压片和防抖压轮来压紧胶片。在相机正下方、光源正上方的输送机构上，设计了一个条形玻璃和光源漫射板，条形线光源发出的光经漫反射板后，透过玻璃形成了一个亮度均匀的光缝，照射到夹在输送机构上的胶片上，扫描完后的胶片自动进入胶片回收盒中。为了防止外界光线的干扰，机箱采用密封机构，在光源上方也设计了一个光源遮光罩，从而避免了外界光对图像扫描质量的影响。本装置以线光源为背景光，通过两个步进电机驱动胶片输送机构匀速前进，利用电机上的圆光栅产生的信号对线阵CCD进行同步控制，实现了图像扫描与运动的同步。步进电机的驱动和圆光栅传感器输出信号的米集由电控箱里的运动控制板来实现，圆光栅传感器安装在左主动轮上，固定在电机轴上。每张胶片进入送片机构后，通过光电传感器获取胶片位置信号，控制板来控制液晶显示屏显示胶片的运行状态，并且可以对扫描过的胶片进行计数，在液晶显示屏上显示出来。电控箱与计算机之间采用USB 口进行通信，扫描后的图像数据通过USB 口传送给计算机，在计算机上通过胶片管理软件来实现图像的显示、存储。如果计算机上显示的胶片黑度过大，可以手动调节前面板上的光强开关，将光强调大，然后再将胶片从回收盒中取出，重新再录入一遍，从而获取到最佳的图像效果。该装置的参数录入胶片的速度快(3秒/张)、清晰度高(分辨率7000*2048像素)、像素深度高(12bit)、黑度范围宽(0. 5-5. O)、存储容量小(800KB/张)。本发明的有益效果是用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，包括机壳以及安装在机壳内的机架，在所述机架上部有图像采集工业CXD线阵相机与镜头，机架的底部有LED线光源，机架中间有胶片传送装置，由运动控制板电控箱与计算机相连，图像采集工业CXD相机通过USB线与计算机相连。本发明采用中间送片方式，底片从前往后输送，操作使用非常方便，底片在输送过程中是与水平面平行的，这样不容易划伤底片；本发明采用工业线阵CCD相机采集图像，解决了面阵CCD扫描速度慢、分辨率低、无法处理长胶片等缺点，可以适用于不同长度的底片；工业线阵CCD相机通过USB线与计算机 相连，成本低，携带方便，适合在台式机或者笔记本电脑上操作，适合不同的场合应用；本发明专利设计了收片盒，底片扫描完毕后自动进入收片盒中，回收非常方便；本发明专利对底片的扫描速度快，最快能达到3秒/张；本发明在计算机上的图像处理软件，将每次采集到的图像数据进行拼接、去噪、增强等处理，然后进行亮度及图像畸变的修正；本发明在前面板上设计光强开关，可以根据底片的黑度来选择光源的亮度；在前面板上设计液晶LCD显示屏，可以显示底片扫描的数量与扫描过程的状态信息。
图I为本发明的结构示意图，
图2本发明的工作流程图，
图3本发明的胶片图像质量评价判断流程图，
图4胶片焊缝缺陷定位识别流程图，
图中1_线阵相机，2-镜头，3-遮光罩，4-支架，5-左从动轮，6-上弹簧压片，7-下弹簧压片，8-左主动轮，9-进片传感器，10-防抖压轮，11-光源漫射板，12-LED阵列光源，13-光源遮光罩，14-出片传感器，15-地脚，16-收片盒，17-右主动轮，18-右从动轮，19-机壳，20-运动控制板电控箱。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
具体实施例方式根据图I所示，用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，包括机壳19以及安装在机壳19内的机架4，在机壳的下部有地脚15，在所述机架4上部有图像采集工业CXD线阵相机I与镜头2，机架4的底部有LED线光源12，机架4中间有胶片传送装置，由运动控制板电控箱20与计算机相连，图像采集工业CXD相机I通过USB线与计算机相连。所述胶片传送装置包括胶片压片机构和胶片输送机构，胶片压片机构包括位于机壳一侧上下对应的上弹簧压片6与下弹簧压片7，和位于机架4内部的两两相对的4个防抖压轮10 ;胶片输送机构包括分别位于机架4左右两侧的左主动轮8与右主动轮17，和分别位于左主动轮8和右主动轮17上部的左从动轮5和右从动轮18。在左侧两防抖压轮之间有进片传感器9，在右侧两防抖压轮之间有出片传感器14，所述的进片传感器9和出片传感器14分别由运动控制板电控箱20与计算机相连。
在右主动轮的右侧有收片盒16，在镜头2的下方有遮光罩3，在LED线光源12的上方有光源漫射板11，在LED线光源12和光源漫射板11的上方有光源遮光罩13。根据图2所示，本发明的工作流程，首先步骤I、计算机与机箱用usb线和RS323通讯线连接好，步骤2、打开计算机的胶片管理软件，步骤3、打开本发明录入装置的电源开关，步骤4、将胶片插入机箱的胶片入口，步骤5、光电传感器感应到胶片后，胶片输送装置开始工作，步骤6、胶片扫描完毕后，蜂鸣器响，液晶显示屏显示扫描完毕，步骤7、计算机上有胶片管理软件显示出胶片图像。根据图3所示，本发明的胶片图像质量评价判断流程，
步骤I、图像的获取，通过本发明的仪器来完成胶片图像的获取，获取后的图像格式是bmp格式的； 步骤2、图像预处理，对图像进行双精度化处理，然后剪切图像，对图像进行分割处理，并均衡化有用的区域即焊缝区域，再进行二值化处理，将焊缝图像转换成二值化图像，后进行腐蚀和去噪操作，并标注焊缝图像；
步骤3、计算像质计指数，根据图像中的像质计的线条边缘来进行边缘检测，从而计算出像质计线条的数量；
步骤4、设计评价阈值，评价阈值是提前根据经验参数来设置到软件里的，不同的胶片评价阈值是不同的，经验值是要提前录入到经验参数库中的；
步骤5、判断图像是否合格。根据图4所示，胶片焊缝缺陷定位识别流程图，步骤101为开始动作，在步骤102中，是对图片特片特征的提取，步骤103中，对图片进行预处理，包括图像的双精度化处理、图像分割、二值化处理、腐蚀和去噪等；步骤104中，对图片缺陷的识别，图像缺陷特征主要分为边界特征和区域灰度特征。缺陷边界形状仅仅从一个侧面反映了缺陷的类型，而缺陷内部区域则包含了大量与缺陷类型密切相关的信息。不同缺陷其形状、位置、平直度、尖锐度等不同。利用这些特征便可进行缺陷的识别和分类。焊缝缺陷大致分为以下5类裂纹、未焊透、未熔合、条状缺陷、圆形缺陷。步骤105中，判断识别的缺陷是否正确，如果正确，则到步骤109，输出识别结果，如果判断识别的缺陷不正确，则到步骤106中，获取更多的图片知识，不断将样本数据根据人机交互软件提示来输入，进一步对图像缺陷知识库进行修，以不断减少误差，直至最终识别达到满足实际要求。当修正结束后，可立即进行识别。用户可根据识别的结果决定是否再进行修正。然后到步骤107中，对图片缺陷的再次识别，步骤108中，判断识别的缺陷是否正确，如果正确，则到步骤109，输出识别结果，如果判断识别的缺陷不正确，则到步骤106中，获取更多的图片知识，步骤110为整个缺陷识别流程结束。
权利要求
1.用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，包括机壳(19)以及安装在机壳(19)内的机架(4)，其特征在于在所述机架(4)上部有图像采集工业CXD线阵相机(I)与镜头(2)，机架(4)的底部有LED线光源(12)，机架(4)中间有胶片传送装置，由运动控制板电控箱(20)与计算机相连，图像采集工业CXD相机(I)通过USB线与计算机相连。
2.根据权利要求I所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于所述胶片传送装置包括胶片压片机构和胶片输送机构。
3.根据权利要求2所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于所述胶片压片机构包括位于机壳一侧上下对应的上弹簧压片(6)与下弹簧压片(7)，和位于机架(4)内部的两两相对的4个防抖压轮(10)。
4.根据权利要求3所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于在左侧两防抖压轮之间有进片传感器(9)，在右侧两防抖压轮之间有出片传感器(14)，所述的进片传感器(9)和出片传感器(14)分别由运动控制板电控箱(20)与计算机相连。
5.根据权利要求2所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于所述胶片输送机构包括分别位于机架(4)左右两侧的左主动轮(8)与右主动轮(17)，和分别位于左主动轮(8)和右主动轮(17)上部的左从动轮(5)和右从动轮(18)。
6.根据权利要求5所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于在所述右主动轮(17)的右侧有收片盒(16)。
7.根据权利要求I所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于在所述镜头(2)的下方有遮光罩(3)。
8.根据权利要求I所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于在所述LED线光源(12)的上方有光源漫射板(11)。
9.根据权利要求I所述的用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，其特征在于在所述LED线光源(12)和光源漫射板(11)的上方有光源遮光罩(13)。
全文摘要
本发明属于工业用数字化装置，尤其涉及一种用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置。本发明的技术方案为用于承压类设备焊缝的射线检测底片的快速高清数字化录入装置，包括机壳以及安装在机壳内的机架，在所述机架上部有图像采集工业CCD线阵相机与镜头，机架的底部有LED线光源，机架中间有胶片传送装置，由运动控制板电控箱与计算机相连，图像采集工业CCD相机通过USB线与计算机相连。该装置结构简单，体积小，便于携带，并且录入胶片的速度快，成像质量高。
文档编号G01N23/04GK102830129SQ201210306960
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者张峰, 杜卫东, 王鹏, 王泽民, 左晓杰, 韩伟, 席光峰, 朱元东, 吕志刚, 田卫星, 王培东, 邵莺 申请人:张峰, 王鹏