变能量DR图像的动态范围扩展技术研究

【摘要】现如今，X射线检测在无损检测技术中的应用占到将近一半的比例，被广泛应用于航天航空、国防军事、安检交通、医疗诊断、工业探伤等领域。在工业领域中，是检测工业产品质量的重要手段之一。但是在实际工程中，大部分待检测工件具有外部结构不规则、内部结构复杂多样化及工件厚度不均的特性，当常规固定能量的X射线对此类工件进行透照时，由于被测工件厚度变化的范围要远远超出成像器件所能记录的范围，导致单次扫描图像会出现曝光不足和过度曝光共存的现象，造成工件厚或薄处细节信息的损失，无法通过单幅透照图像实现工件质量的有效检测。本论文针对复杂结构机械工件的X射线检测问题，在变电压X射线扫描成像技术的基础上，通过以一定的调节步进从小到大依次递增X射线的管电压，进而对钢质材料的发动机缸盖进行连续透照，获得一组各电压下的射线图像(digitalradiography，DR)序列。之后对这组序列图像进行如下处理：首先，对序列图像中各图像进行分块；然后，依据图像的信息熵来衡量每一个图像块所含信息的多少；其次，采用加权融合的方法将提取出来的含有丰富信息量的最优图像块进行拼接融合，并利用遗传算法对融合图像进行参数优化，消除图像块与块之间的不连续性，使最终的融合图像具有良好的视觉效果，更加清晰地显现出被测工件的结构信息；最后，通过利用各项评价指标对结果图像进行质量评价。实验结果表明，此方法可以将图像序列中各个原图片的有效信息综合有机地结合起来，形成一幅高动态范围图像，这个最终的融合图像充分利用了单幅源图像的综合信息，弥补了单幅图像信息量的不足，将被测工件薄处和厚处的细节信息同时呈现在一幅图像中，完整地再现了复杂工件的结构信息，达到了扩展图像动态范围的目的。同时，与一些较新的针对序列DR图像的融合方法进行了比对，得出该方法的可行性。
【作者】乔磊；
【导师】王黎明；
【作者基本信息】中北大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】变能量X射线检测；序列图像；信息熵；加权融合；动态范围扩展；

【参考文献】
[1]刘亚姣,刘伟,夏海涛,林基安,王洪萧,王春生.不锈钢车体板材搭接与对接激光焊接接头的拉伸断裂行为研究[J].铁道学报,2014,01:28-33.
[2]王晓兵.谐波励磁同步发电机磁场分析及其数字AVR的研制[D].山东大学,电机与电器,2013,硕士.
[3]韩晓飞.高中“名著导读”教学的有效性与可行性调查研究[D].内蒙古师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[4]彭景芹,刘振明,赵可新.人工智能技术在配电自动化中的应用[J].微计算机信息,2005,08:18-19.
[5]余舟子,郭力,刘文建,王成山,徐兴辉,曹丽丽.独立微网随机优化规划软件及其实现[J].电力系统自动化,2015,06:18-23.
[6]黄柏颖.激光直接沉积TC11钛合金组织及性能研究[D].山东建筑大学,材料加工工程,2013,硕士.
[7]杨小军,法京怀,郑应平.一种求可观子语言的算法[J].自动化学报,1994,03:352-355.
[8]朱剑.重庆市国有企业高管薪酬激励问题研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[9].致谢[J].物理化学学报,2013,01:224-236.
[10]仇宏景.国风文化对日本平安时期教育的影响[D].河北大学,教育史,2014,硕士.
[11]亢君.主题式教学法在高中英语写作中的应用[D].河北师范大学,学科教学,2013,硕士.
[12]刘少杰.面向DTV的媒体呈现中间件的研究与实现[D].西北工业大学,计算机软件与理论,2004,硕士.
[13]李艳丽.基于区域创新系统的河北省经济竞争力评价研究[D].燕山大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[14]高豪杰,刘伊生.村镇建设标准化的作用与价值[J].价值工程,2014,14:16-17.
[15]李游.中学班主任班级管理反思与成就动机、社会支持的关系研究[D].西南大学,发展与教育心理学,2014,硕士.
[16]李艳.指示代词“这些、那些”的回指及其对外汉语教学[D].湖南师范大学,对外汉语,2014,硕士.
[17]耿会君.基于XML和分布式技术的物流管理信息系统的开发研究[D].河北工业大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[18]朱虹.中国企业海外并购文化整合研究[D].浙江大学,2013.
[19]任韧.我国网络群体性事件及政府对策研究[D].吉林财经大学,行政管理,2014,硕士.
[20]李彦超.乙烯裂解炉的建模及其多目标优化[D].北京化工大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[21]NshimiyimanaThierry.Global Vision of China’s Aid Model1978-2012the Case of Africa[D].华中师范大学,国际关系,2013,硕士.
[22]韩鹤松.辽河金马油田股份有限公司财务战略管理研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[23]李超锋.大幅面扫描仪上层驱动软件设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机系统结构,2011,硕士.
[24]王忠宁.W公司人力资源外包风险识别与控制分析[D].北京交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[25]敖丹旸.视频流中图像静态背景提取方法的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[26]黄特生,高健,周志强,张揽宇,陈小国.面向电子制造的高速精密宏微运动平台研究[J].组合机床与自动化加工技术,2015,02:50-54.
[27]张斌,卢萍,黄国方,戴欣欣,檀永.变压器智能组件设计方案[J].电力系统自动化,2012,19:85-88.
[28]张津.宏观经济环境因素与我国上市公司经营绩效的实证研究[D].浙江财经学院,会计学,2012,硕士.
[29]张丛伟.城市轨道交通票务仿真系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[30]卢小青.人与自然从异化走向同化[D].南京师范大学,伦理学,2012,硕士.
[31]朱丽,郭继勋,鲁萍,周晓梅.松嫩草甸3种主要植物群落土壤脲酶的初步研究[J].植物生态学报,2003,05:638-643.
[32]吴中友.管材矫直机液压控制系统设计与研究[D].东北大学,机械电子工程,2010,硕士.
[33]金元凯.工业全要素生产率增长、二元经济转型与经常项目余额[D].浙江工商大学,金融学,2014,硕士.
[34]杨迎川.个人安全防护耗材企业关系营销策略研究[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[35]时浩强.论我国食品安全政府监管的完善[D].郑州大学,行政管理,2013,硕士.
[36]于前程.“百米定向”引入小学体育与健康课程中的实验研究[D].宁波大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[37]张芳芳.粗糙表面液滴成核三维密度泛函理论研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[38]黄埔.潜艇结构模型振动声辐射及其灵敏度分析[D].大连理工大学,船舶与海洋结构物设计制造,2013,硕士.
[39]吴金梅.疏水性连续变化金纳米系列的制备以及与蛋白质相互作用的初步研究[D].山东大学,分析化学,2013,硕士.
[40]刘冬芸.论劳动技术教育在当代初中学生素质全面发展中的地位和作用[D].江西师范大学,教育管理,2003,硕士.
[41]侯慧舒.德国文化中的美国化探析[D].黑龙江大学,德语语言文学,2013,硕士.
[42]李玉鑫.沥青混合料矿料滑移剪切行为研究[D].长安大学,道路与铁道工程,2013,硕士.
[43]杜文博.小学英语家庭作业的布置与批改的调查研究[D].内蒙古师范大学,小学教育（专业学位）,2012,硕士.
[44]宋晗.一个悖论式的唯美主义者——论王尔德的《道连·葛雷画像》[D].浙江大学,英语语言文学,2004,硕士.
[45]陈叶青.趋化因子CXCL12及其受体CXCR4在原发性干燥综合征患者外周血及其T淋巴细胞中的表达[D].河北医科大学,内科学,2014,硕士.
[46]庄淑华.郑愁予诗歌的“中国性”研究[D].温州大学,中国现当代文学,2012,硕士.
[47]范克新.维持性血液透析的尿毒症患者心脏结构及功能改变相关因素分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[48]王自严.数据挖掘技术在环境信息管理中的应用[D].河北工业大学,2004.
[49]记者刘霞.普通打印机首次打印出石墨烯薄膜电路[N].科技日报,2011-11-30001.
[50]刘彦东.察尔汗岩盐路基细观溶蚀试验及其病害防治措施研究[D].兰州理工大学,岩土工程,2014,硕士.