焊缝X射线底片数字化的教学应用

路宝学　魏同锋

通过焊缝X射线底片的缺陷评定及数字化检测效果分析，使学生更好地识别底片上的焊接缺陷，避免评片过程中长时间强光灯的刺激疲劳与损伤。同时改善评片人员的工作环境，有效地提高评片人员的工作效率以及评片的可靠性。

焊缝底片数字化射线照相检测是船体焊接接头进行无损检测中的一种重要手段。通过对焊接接头缺陷的定位、定量、定性分析，从而对焊接接头内部的缺陷进行分类和质量分级。射线照相法检测在焊接接头的检测中还存在着一些不足：底片保存受温度、湿度等环境的影响会产生变形和底片质量下降的问题；底片保存的周期一般比较长，会占用大量的空间，增加投入的成本；由于观察环境的影响，底片信息进行共享非常困难；为了提高教学效果，丰富教学手段，实现焊缝射线底片的一体化教学，引入底片数字化仪器，可以将焊缝底片换成数字图像形式，为射线检测缺陷的准确定位、定量、定性分析提供数字图像，为多方位观测分析底片中的信息提供可利用的图像处理数据。

一、缺陷识别

根据焊缝缺陷特这可以对焊缝缺陷进行识别和分类，焊缝缺陷特征包括边缘特征和内部灰度特征。边缘特征仅从一方面反映出了缺陷类型，另外在缺陷内部区域里还包含了许多与缺陷类型相关的信息，包括缺陷平直度、形状、尖锐度、位置等。

底片图像由三个部分组成：定位区域、识别区域和焊缝区域。焊接接头的缺陷存在于焊缝区域中。焊缝缺陷的定位过程主要包括三个步骤：图像预处理、图像分割、二值形态学处理。焊缝图像预处理主要包括底片预选、消噪处理、图像增强、锐化处理、图象分割，它是底片识别和判读的基础工作。再进行二值化处理，将焊缝图像转换成二值化图像，再进行腐蚀和去噪操作，并标注焊缝图像。

缺陷样片检测仪的检测效果分析

1.原始图像

4.浮雕处理图像

“浮雕”图像的效果是指图像的前景前向凸出背景。这样的处理方式，可以很明显地将缺陷部位呈现出来。一方面，可以大大提高缺陷发觉的速度。另一方面，可以将缺陷的特征“放大化”更明显的将缺陷暴露出来，从而更容易确定一些细微的缺陷成像。

以下为原始图像经三种不同程度浮雕处理的效果图：

三、通过底片扫描的方法获得数字图像的优点

1.数字化计算机存儲、传送、降低存储成本

由于受外界坏境因素的影响，X射线底片极易产生变黄、发霉、粘连等现象，造成底片质量下降甚至作废，造成不必要的经济损失；底片数字化可以使底片图像存储在U盘、硬盘、内存卡等存储器中，真正实现底片的电子存档。数字化存储节省了空间，减少了人力，节约了成本。

2.评片人员感觉舒适

底片数字化图像的实现，使评片人员从传统的观片灯下完全解脱出来，不再受观片灯的灯光的伤害而极快的感觉视觉疲劳。数字化评片使评片的全部操作完全在计算机上使用鼠标便可以完成测量，这样评片工作将可以像普通的计算机操作一样给人以舒适简单的感觉。

3.提高了胶片评定的准确性

数字图像的放大功能可以实现测量的准确性，由于原始底片物体固有的性质，对于一些细小部位的测量有很大的误差性。如对于某一点处的黑度值测量，将限定于黑度计的测量孔直径。这样在计算机评片时，图像可以经放大来更精确地确定某一点的测量值。另外，对于需要长度测量时，可以更精确地确定测量距离的起始点的位置。而且放大后的图像有更加宽阔的视野范围，提高了图像的可视性。

参考文献：

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[2]孙朝明，徐彦霖，王增勇.射线胶片数字化与缺陷定量分析技术[J].无损探伤，2004，（2）：4-6.

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