基子X射线线阵扫描的面阵成像系统研究

作     者：孙伟 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李振华

授予年度：2015年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0803[工学-光学工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0702[理学-物理学] 

主      题：X射线成像 焊缝检测 现场可编程门阵列 图像处理 

摘      要：X射线成像技术是目前工业检测焊缝质量的常用方法之一,以其受照剂量小、实时性好、图像存储及处理方便等优点得到广泛应用,因此针对X射线数字化成像系统进行研究,具有广阔的应用前景。本论文首先介绍了X射线成像技术的发展现状,明确了本文的研究目标和意义。提出基于X射线线阵扫描的面阵成像系统方案,采用FPGA作为主处理器完成线阵探测器图像采集、A/D转换时序驱动等工作,数据缓存和发送通过FPGA内部双口RAM实现。在充分考虑通用性和扩展性的基础上,系统采用分层结构化设计思想,按功能实现划分为信号采集层、系统控制层、运动扫描层。本设计主要包括硬件电路设计和程序设计。硬件电路部分详细给出了各个模块的硬件设计原理,提出了相应的抗干扰措施;程序部分详细说明了FPGA各个功能模块的工作原理,使用Verilog HDL语言实现FPGA各个模块的功能要求,并给出仿真或实测结果。最后,本文针对焊缝图像进行了背景去除、边缘检测等处理,处理结果可以实现对焊缝的焊接质量评估,满足了设计要求。