[發明專利]用于無損測試測試對象的體積的方法和為了實施這樣的方法而配置的測試裝置

在審

• 申請號: 201480007394.1
• 申請日: 2014-02-03
• 公開（公告）號: CN105144235A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: I.施圖克
• 申請（專利權）人: GE傳感與檢測技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊美靈;姜甜

技術領域

本公開涉及憑借適合的測試方法（例如超聲測試、渦流測試或X射線測試）來自動無損測試測試對象體積的領域。特別地，本公開涉及用于無損測試測試對象體積的方法以及為了實施這樣的方法而配置的測試裝置。特別地，測試對象的三維圖像可以憑借根據本發明的方法形成，其中可以與測試對象體積關聯的檢測缺陷指示符被配準。三維圖像可以是對于缺陷分析和可能缺陷分類的另外的方法步驟的起始點。在有利的發展中，根據本發明的方法采用至少部分但優選地完全自動化方式提供被檢查測試對象根據預定義分類參數作為“按序”/“無序”的分類。此外，方法可以設計為自適應的，以便采用自我學習方式適應于改變的測試參數。

背景技術

基于測試數據比較的眾多測試方法在無損材料測試的領域中是已知的，這些測試數據憑借無損測試方法利用測試對象的CAD模型關于測試對象而獲得。由于需要的測試對象的CAD模型，這些測試方法僅可以采用經濟方式應用于要測試其大量相同樣本的測試對象，例如在批量生產的上下文內。此外，實際測試數據與CAD模型的對準是必需的（“配準”），這需要很大的計算能力。

發明內容

本公開因此提出用于無損測試測試對象的體積的方法，其適合于例如批量生產零件的實時測試。本公開進一步提出適合于實施這樣的方法的測試裝置。

本發明提供根據權利要求1的方法和根據權利要求11的測試裝置。涉及這些權利要求的從屬權利要求構成方法和測試裝置的有利發展。從屬權利要求和描述的實施例的特征可以在技術上可行的上下文內彼此結合，即使這在下文未明確描述也如此。這也適用于方法和裝置權利要求的組合。

特別有利地，根據本發明的方法和根據本發明的測試裝置基于憑借X射線計算機斷層攝影形成測試對象的體積原始圖像。在線記錄三維X射線斷層攝影圖像（例如，在生產線內）由于全自動工作的CT掃描儀（采用自動化方式對其饋送測試對象）而在對該應用編排時變得可能。特別地，本發明涉及（同樣在線，優選地實時）分析例如采用這樣的CT方法產生的掃描測試對象的體積原始圖像并且使得它們可用于缺陷或測試對象分類。

根據本發明的方法包括至少下列方法步驟：

a.憑借適合的無損成像測試方法（例如X射線計算機斷層攝影）來記錄測試對象的體積原始圖像，

b.例如憑借灰度值獲取和閾值分析，識別體積原始圖像的未歸因于測試對象材料的區域（在下文“暗區”），

c.關于識別的暗區是否完全嵌入要與測試對象材料關聯的區域（在下文“亮區”）中來檢查它，并且如果必要的話，使這樣的暗區同化于環繞亮區，從而形成其所要基于的填充體積原始圖像或數據集，

d.生成體積原始圖像與填充體積原始圖像之間的差異，從而形成其所要基于的第一缺陷圖像或數據集。

在方法的上下文內形成的圖像中的全部構成完全或至少部分包括測試對象體積的數據集的圖形表示。上文論述的圖像處理步驟因此典型地用底層數據集來實施。圖形表示主要起到對根據本發明配置的測試裝置的人類操作員說明測試結果的作用。在下文，一方面的術語“圖像”或“圖形表示”和另一方面的“數據集”大致同義地使用。

有利地，根據本發明用于形成第一缺陷圖像的方法可以采用完全自動化方式實施并且提供由測試對象體積中的較大缺陷（例如空氣內含、管道等）引起的缺陷指示的可靠檢測。檢測的缺陷然后可以憑借適合的方法（例如閾值分析等）經受部分或優選地完全自動化缺陷分類，或對于從現有技術獲悉的“區域增長”方法或對于其根據IEEE可視化和計算機圖形學事務、卷14、第6期（2008年11/12月）1507-1514頁中的MarkusHadwiger等人的文獻“InteractiveVolumeExplorationforFeatureDetectionandQuantificationinIndustrialCTData（對于工業CT數據的特征檢測和量化的交互式體積勘探）”的發展充當起始點（“種子點”）。

在根據本發明的方法的有利發展中，體積原始圖像另外處理如下：

e.應用濾波算法（例如截止濾波或中值濾波），用于放大可能的缺陷指示符，從而形成濾波體積原始圖像，以及

f.濾波體積原始圖像的極限值生成，從而形成其所要基于的第二缺陷圖像或數據集。

該發展形成第二缺陷圖像，其也包含在體積原始圖像中僅產生較弱信號（例如由于它們的小的尺寸或還由于僅局部略微不同的密度）的缺陷的缺陷指示，使得根據本發明它們可能未包含在第一缺陷圖像中。特別地，連同形成濾波體積原始圖像，除應用適合的濾波算法外還實施體積原始圖像的扣除是可能且有利的。