仪器仪表学报

作者：熊璐琛，龚欣，潘强华，陈曦，邬冠华

单位：熊璐琛,南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063,,龚欣,南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063,,潘强华,中国特种设备检测研究院北京100029,,陈曦,南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063,,邬冠华,南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063,wuguanhua@nchu.edu.cn,

关键词：涡轮叶片;CT检测;散射校正;硬化校正;协同校正

基金：国家自然科学基金（62161030）资助

针对锥束CT成像中散射和射束硬化叠加导致图像对比度降低、灰度失真及微缺陷易漏检的问题，提出了一种考虑散射效应的X射线多色衰减校正模型，用于航空发动机涡轮叶片工业CT缺陷检测。该模型由散射项与硬化衰减项串联协同组成，散射项是使用斜光栅板对涡轮叶片进行两次扫描，采用内外散射场分离与双三次插值、角度样条插值等手段重建全角度散射分布，得到近似无散射的等效投影；硬化衰减项采用以投影灰度为自变量的指数型硬化曲线,结合穿透厚度先验信息推导加权补偿表达式,引入灰度权衡因子的加权射束硬化校正方法。考虑到CT成像中散射与硬化是相互作用的，进一步将散射抑制与硬化校正结果统一到穿透厚度与曝光强度的映射框架中，得到穿透厚度与曝光强度串联的协同校正模型，可同步抑制散射伪影与杯状伪影。经过实验结果表明，在450kV的CBCT系统上，所提方法使涡轮叶片重建图像的信噪比、对比噪声比和平均梯度分别提升42.75%、75.92%和181.25%，优于仅采用散射校正算法或硬化校正算法，在缺陷测量能力上，人工设计0.3mm气膜孔微缺陷深度测量精度达到0.28±0.008mm，与商业软件相比，平均绝对误差和相对误差均值分别降低32.5%和2.2%。验证了该方法对真实涡轮叶片工业CT成像散射和硬化伪影的校正能力。

来源：2025年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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