[發(fā)明專利]復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811355694.5
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109556542B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高小松;孫利;楊耀東;馬寧;劉洋;李晶;榮健;呂海青
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號: G01B15/04
• 分類號: G01B15/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 武瑩

1.復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：對復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)進行CT掃描，獲得復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像；

步驟2：將CT圖像進行濾波降噪，逐級統(tǒng)計復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像灰度值的數(shù)值，擬合一條開口向上的曲線，取曲線波谷處的灰度值，并記為閾值ε；

步驟3：將復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像采用重疊的方式拆分成多個圖像塊，并將圖像塊按從上到下、從左到右的順序排成行，每一圖像塊內(nèi)部像素按從上到下、從左到右的順序排成列，構(gòu)成新的圖像矩陣φ；

步驟4：新的圖像矩陣φ中的每一個元素減去該元素所在列的平均值，實現(xiàn)新的圖像矩陣φ的歸一化，得到矩陣blocks；

步驟5：根據(jù)得到的閾值，利用K-SVD算法更新字典和稀疏模型解算原理，對矩陣blocks進行稀疏編碼和影像重構(gòu)，再將重構(gòu)的blocks矩陣的每個列向量轉(zhuǎn)換為圖像塊，從而得到濾波后的CT圖像；

步驟6：利用形態(tài)學(xué)理論開運算制作背景圖像，然后將濾波后的CT圖像減去背景圖像；

步驟7：將CT圖像進行邊界提取，計算每個連通區(qū)域的中心坐標(biāo)；

步驟8：將各個連通區(qū)域以各個連通區(qū)域中心為原點，以長半軸、短半軸、長軸旋轉(zhuǎn)角度、中心點X坐標(biāo)、中心點Y坐標(biāo)，確定畫橢圓所需的6個參數(shù)，并繪制橢圓，記錄橢圓邊線的(x,y)坐標(biāo)，進而計算焦點坐標(biāo)；

步驟9：判斷圖像各像素是否在橢圓內(nèi)，如果像素在橢圓區(qū)域外，則舍去原始圖像中的像素，如果在橢圓區(qū)域內(nèi)，則保留原始圖像中的像素，遍歷圖像所有像素；

步驟10：制作復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像邊界提取標(biāo)準(zhǔn)試件，采用三坐標(biāo)測量機對復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像邊界提取標(biāo)準(zhǔn)試件進行尺寸測量，獲得標(biāo)定值；

步驟11：對復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像邊界提取標(biāo)準(zhǔn)試件進行CT掃描，得到CT圖像，然后重復(fù)步驟2-步驟10，獲得CT圖像提取邊界的尺寸測量值，與標(biāo)定值作差，獲得尺寸測量誤差；

步驟12：對尺寸測量誤差進行校準(zhǔn)，然后采用校準(zhǔn)后的CT圖像邊界提取方法對點陣鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)部輪廓尺寸進行測量，獲得復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)部輪廓尺寸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：通過采用微焦點CT設(shè)備或常規(guī)焦點CT設(shè)備，對所述的步驟1的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)進行CT掃描。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的步驟2中將CT圖像進行濾波降噪的方法為采用稀疏表示的圖像濾波方法。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的步驟3將復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT圖像采用重疊的方式拆分成的多個圖像塊為8×8大小。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的焦點坐標(biāo)的計算方法為：

(81)對于沿順時針旋轉(zhuǎn)角度較小的橢圓，首先計算橢圓的焦距c

式中，a代表橢圓的長半軸，b代表橢圓的短半軸；

(82)求解焦點坐標(biāo)包括

式中，α代表橢圓長軸與x軸的交角；

(83)對于沿順時針旋轉(zhuǎn)角度較大的橢圓，計算橢圓的焦距c

式中，a代表橢圓的長半軸，b代表橢圓的短半軸；

(84)求解焦點坐標(biāo)包括

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的判斷圖像各像素是否在橢圓內(nèi)的方法為：

若圖像中像素到橢圓焦點的距離大于長軸長，則在橢圓外，若等于長軸長，則在橢圓上，若小于長軸長，則在橢圓內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的對尺寸測量誤差進行校準(zhǔn)為采用雙校準(zhǔn)試塊尺寸校準(zhǔn)方法。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的步驟3中采用重疊的方式拆分成的圖像塊均代表一個64×1的列向量。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)雜點陣鏤空結(jié)構(gòu)CT尺寸測量方法，其特征在于：所述的步驟5中將重構(gòu)的blocks矩陣的每個列向量轉(zhuǎn)換為圖像塊，從而得到濾波后的CT圖像的方法為：將重構(gòu)的blocks矩陣的每個64×1的列向量轉(zhuǎn)換為8×8的圖像塊，從而得到濾波后的CT圖像。