射线图像分辨力测试计的校准方法

近年来,射线图像分辨力测试计在工业无损检测和医学诊断仪器校准中的应用日趋广泛。射线图像分辨力测试计作为测量图像分辨力的专用标准器具,目前国内尚无可依据的计量检定规程/校准规范对其计量性能进行控制。文章详细介绍了射线图像分辨力测试计的校准环境、校准设备、技术指标要求、校准项目和校准方法等,并通过校准实例分析和测量不确定度评定对校准方法进行了验证。提出的校准方法为射线图像分辨力测试计的校准工作提供了参考。     

具有高空间分辨力的位相型光瞳滤波式差动共焦测量法

提出一种新的改善光触针类测量传感器空间分辨力的位相型差动共焦测量方法.该方法通过具有横向超分辨能力的位相型光瞳滤波器最大程度地改善共焦测量系统的横向分辨力,通过差动共焦测量法改善共焦测量系统的轴向分辨力,最终提高共焦测量系统空间分辨能力.理论分析和实验表明,当入射激光束波长λ=632.8 nm、测量物镜数值孔径NA=0.85、uM=4时,该方法的横向分辨力优于0.2μm,轴向分辨力优于2 nm.该方法可用于表面微观轮廓及微小尺度的超精密测量.     

声源定位系统校准研究与不确定度分析

针对波束形成原理声源定位系统,介绍其功能、工作原理及校准研究现状,同时结合国内外各生产厂商对空间分辨力的经验公式及影响因素,提出横向空间分辨力的定义并将其确定为关键校准参数之一。在校准方法研究中,阐述选择非相干纯音差频信号作为测试信号的原因及频差选取的原则,计算出不同差频对横向空间分辨力相对误差的影响;研究确定声源定位成像图形上显示动态范围为3 d B。此外构建计量校准装置,包括标准声源系统(双声源)、信号发生系统、信号采集分析系统、传动及控制系统等。最后提出横向空间分辨力校准方法,并进行实验研究及测量不确定度评定分析。研究结果为国内外声源定位系统横向空间分辨力的校准提供技术和方法基础。     

一种新型工业CT空间分辨率标准器定值溯源及应用研究

工业CT是一种无损检测技术,可进行物体内部结构的尺寸测量及缺陷分析。工业CT空间分辨率是指工业CT设备在空间上可检测到最小细节的能力,是衡量工业CT设备检测性能的重要指标。该项目结合光刻技术,研制了一套工业CT空间分辨率标准器,通过多种测量方式,对其进行形貌观察和定值溯源,并对工业CT设备的空间分辨率进行了校准。     

工业CT探测尺寸误差的校准及误差分析

针对工业CT探测尺寸误差的校准需求,提出一套基于标准球的校准工业CT探测尺寸误差的方法,并对引起探测尺寸误差的各种因素进行了详细分析。首先使用中国计量科学研究院标准测长机对标准球的直径进行校准,再使用标定后的标准球校准工业CT探测尺寸误差。实验结果表明球标准器能够满足工业CT探测尺寸误差校准的需求,既能被精密校准,又可在工业CT中获得低伪像的高质量图像,从而实现对工业CT探测尺寸误差的校准。通过对影响工业CT探测尺寸误差因素的分析,讨论了工业CT成像过程中各环节的误差源,对于建立工业CT测量系统全面的校准方法和溯源具有重要意义。     

圆盘法在工业CT性能测量过程中的应用

空间分辨力和密度分辨力是工业CT系统性能评价中的两个主要指标,通常采用主观评价法的线对卡法和密度差法进行评价,但评判结果易受到评价者主观因素的影响。笔者采用客观评价方法的圆盘法对工业CT系统的性能进行评价,为提高该方法的操作性,编制了基于该方法的性能评价软件,对不同实验条件对评价结果的影响进行了分析,并对该方法在工业CT性能评价中的适用性进行了初步探讨。研究结果表明:圆盘法评价工业CT空间分辨力的结果与管电压、管电流和放大比有显著相关性,且与理论计算结果在本实验条件范围内基本等效;而密度分辨力的结果与放大比有明显的相关性。     

一种显微CT系统图像畸变校正方法

基于透镜耦合的光耦探测器由于其高分辨力、倍率选择多样化的特点,被应用到显微CT系统中.然而,光耦探测器的成像畸变影响了显微CT系统的成像质量.为此提出一种适用于显微CT系统的图像畸变校正方法.建立理想图像和实际畸变图像的多项式函数关系,利用特征点坐标求取畸变系数,并利用畸变系数对图像进行畸变校正.实验结果表明,所提方法能够有效地校正畸变,校正后系统的空间分辨力由原来的8.5μm提升到4.2μm.标准网格板图像校正后网格线的弯曲得到明显改善,网格间距趋于平均,离散程度变小.同时,该畸变校正算法复杂度低,具有较高的实用性.     

薄壁结构工业CT尺寸测量误差与极限

针对增材制造复杂构件中薄壁结构的高精度尺寸测量需求,推导了薄壁结构经工业CT系统成像后的图像灰度分布函数及边界位置特征,并对比分析了半高宽法和最大灰度梯度法的适用范围,计算了基于CT成像的尺寸测量极限。通过对校准尺寸的薄壁结构进行工业CT扫描成像实验,测量不同厚度薄壁结构的壁厚尺寸。结果表明:对于尺寸大于CT成像系统可测壁厚尺寸极限的薄壁结构,半高宽法相比最大灰度梯度法测量误差更小。薄壁结构尺寸测量极限可通过实验测量CT成像系统的边扩散函数后利用计算模拟的方法获得。     

基于毛细管的X射线显微成像系统可行性

本文设计并实现了一套X射线毛细管特性研究实验平台,用于研究准直毛细管光学器件加入前后成像系统在射线调制及成像方面表现出的不同特性,涉及光强放大比、平行度、空间分辨力、对比度等方面,分析了毛细管在调制X射线及其成像特性方面的优势和劣势,实现对显微CT领域应用可行性的研究.在光强增益方面,准直毛细管可以对入射射线增益至50倍以上;其出射射线发散角在2.2 mrad左右,与理论值相契合;因毛细管结构及原理问题,其空间分辨力相比锥束射线有所降低;图像对比度在加入毛细管之后有了显著提高.     

显微热成像系统行处理迭代超分辨力处理研究

针对已研制光学微扫描显微热成像系统空间分辨力较低的问题,基于改进的频域图像配准技术和改进的行处理迭代超分辨力算法,提出了显微热成像系统光学微扫描改进行处理迭代超分辨力图像处理方法。给出了该方法的原理及步骤,采用不同重构方法针对可见光和红外图像进行了仿真研究,给出了评价参数和结论。利用光学微扫描显微热成像系统采集低分辨力显微热图像序列进行了超分辨力处理实验,实验结果表明本文提出方法的有效性,光学微扫描显微热成像系统的空间分辨力得到提高,可应用于需要显微热分析的场合。该方法还可以应用于其它不可控光学微扫描成像系统中,具有广泛的应用前景。     

Kell系数对CCD航测相机成像质量的影响分析

应用空间卷积的方法对CCD航测相机成像系统的光学成像过程和CCD积分采样成像过程进行了分析.提出通过改变地面分辨力(GRD)与像元分辨力(GSD)的比值(Kell系数)来提高图像分辨力的方法.对Kell系数取不同值时的标靶成像过程进行仿真,提出以比较CCD上影像一个周期内的平均调制度为评判标准的方法,对CCD航测相机的成像质量进行评价.结果表明,当Kell系数取2.8时,便可以分辨出地面标靶的特征.     

立体视觉测量系统的空间分辨力和结构参数设置

立体视觉测量系统的空间分辨力随着物体的空间位置和移动方向的变化而变化,系统的空间分辨力高低在很大程度上会影响整个系统的测量精度。本文根据立体视觉测量系统的成像公式,对整个系统观察范围内的所有空间点的空间分辨力进行了详细分析与计算。结果表明,两个 CCD夹角在 80°~100°时系统的空间分辨力最高,并且 X方向的空间分辨力整体上高于 Y方向, Z方向的空间分辨力变化相对较小,最终的实验结果和仿真结果相吻合,根据系统空间分辨力的分布规律,本文制定出了制出了空间分辨力最优的立体视觉系统的参数设置方案。     

金相显微镜图像测量示值误差不确定度的评定方法

本文介绍了一种金相显微镜图像测量示值误差的校准方法。按照此方法对某金相显微镜图像测量的示值误差进行校准。通过校准结果分析,证明了该校准方法对测量点选择的有效性。通过对示值误差的校准结果及符合性判断的分析,确认该金相显微镜图像测量的示值误差满足MPEV为2%的要求,因此可利用此金相显微镜对人工缺陷这类微小尺寸样品进行图像测量。     

工业铂电阻校准系统测量校准能力评定

本文论述了工业用铂电阻校准系统的基本组成,阐述了测量校准能力的含义和评定方法,并以工业铂电阻的测量结果为例,对校准系统的测量校准能力进行评定,总结影响校准系统测量校准能力的因素。     

任意波发生器静态特性的评价

介绍了任意波发生器的主要静态特性指标、校准方法及实现过程。通过一组实验．获得了实际校准结果,并对校准中需要注意的问题进行了讨论。所述方法涉及的静态特性内容比较全面。具有足够的测量准确度、分辨力和稳定性。可用于任意波发生器的静态指标评价和计量。     

一种改进的遥感图像融合方法

针对传统的IHS变换和Mallat算法在融合多光谱图像和高空间分辨力图像时存在的不足,提出了一种将IHS变换和平稳小波变换相结合的遥感图像融合方法;另外,对多光谱图像和高空间分辨力图像因空间分辨力的不同而带来的融合图像中所存在的虚假轮廓问题,提出在融合过程中先定位虚假轮廓出现的位置,然后加以处理的方法.仿真结果表明,本文算法在光谱失真上小于IHS变换法,克服了Mallat算法存在的方块效应,同时较好的抑制了虚假轮廓.     

工业电子计算机断层扫描(CT)术中长度测量误差修正方法

工业CT是一个复杂的组成结构,在测量过程中存在误差是一个绕不开的问题,因为X射线源、探测器、图像重建算法等就会形成一个综合性的误差源,最终会让它的溯源校准工作很艰巨。基于此,对于工业电子计算机断层扫描(CT)长度测量误差的修正分析尤为必要。针对这个问题,我们采用工业电子计算机断层扫描(CT)术中长度测量误差修正方法进行解决。     

Faster_RCNN用于工业火花塞图像焊缝缺陷检测

工业火花塞图像数据量大,焊缝宽度小且肉眼不易分辨.传统火花塞焊缝图像缺陷检测依赖人工手动完成,任务繁琐,个人经验占比大,检测标准不一,导致图像检测结果有误差.针对上述情况,对工业X射线火花塞焊缝图像进行了深入研究,提出了一种基于快速区域卷积神经网络(Faster_RCNN)的目标检测方法对焊缝图像精确定位并提取.由于火花塞焊缝是直线,利用图论方法对焊缝进行直线检测,之后提取出焊缝,校正倾斜焊缝直线并计算出其高度,最后加入焊缝判断系统,筛选出不合格的火花塞图像.实验结果表明,工业X射线焊缝缺陷检测准确率高于93%,误判漏判率低,有效缩短检测时间,提高工业检测效率,对实际工业火花塞智能检测有重要意义.     

工业CT长度测量误差校准的探索研究

针对工业CT在尺寸测量领域难以溯源的问题,对工业CT长度测量误差的校准方法进行了探索研究。工业CT的长度测量误差分为球心距误差和端面距误差两类。对于球心距误差,研制出一种小森林球标准器,并使用微纳坐标测量机对其进行了校准。该标准器用于型号为Metrotom 1500的工业CT的校准时,球心距误差小于±2μm,且小于仪器的最大允许误差。对于端面距误差,分别选用常见的金属量块和陶瓷量块作为尺寸实物标准器进行了探索实验,测得端面距误差超出了仪器的最大允许误差。实验结果表明,使用球心距和端面距校准得到的工业CT的长度测量误差差异很大,并且对于同一长度,端面距误差远大于球心距误差。     

基于编码激励超声流速剖面测量的实验研究

相比常规的声学流速剖面仪,用于人体血流速度剖面测量的超声系统需要更高的信噪比增益和空间分辨率.为此,首先采用编码激励技术来改进传统的测量硬件系统,构造出一种具有"零相关窗"的互补码序列激励换能器发射声波,其优良的距离选通特性能提取出每个分辨单元的速度信息,同时大幅度提高回波信噪比.然后分析提取的分辨单元回波信号的特征,提出基于二维频谱图的邻帧差分法来消除相邻单元的干扰,对预处理后的信号进行高分辨率的速度参数估计,从而得到整个血管区域的速度剖面.通过搭建模拟人体血流测量实验装置进行仿血流的流速剖面测量实验.实验结果表明,采用此方法,在发射换能器的中心频率为5 MHz时,能达到0.3 mm的纵向分辨率,取得良好的测量效果.