基于X射线微焦CT的燃料颗粒空间距离自动测量方法 |
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引用本文: | 张小刚,张理泽,俞东宝,许娟,卢艳平,沈宽.基于X射线微焦CT的燃料颗粒空间距离自动测量方法[J].光学学报,2023(7):285-294. |
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作者姓名: | 张小刚 张理泽 俞东宝 许娟 卢艳平 沈宽 |
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作者单位: | 1. 中核北方核燃料元件有限公司;2. 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52075057); |
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摘 要: | 在某燃料元件产品中燃料颗粒随机弥散分布在非金属材料中,表征燃料颗粒的分布状况进而评估产品工艺质量具有重要意义。针对该问题,对三维空间内相邻燃料颗粒的间距测量进行了研究,使用X射线微焦计算机层析成像(CT)对该类产品进行了三维扫描成像,从而得到了三维CT图像。在三维CT图像的基础上,提出了一种结合改进型空间直觉模糊C均值聚类和三维区域生长的自动算法,用于分割图像中的燃料颗粒以得到每个燃料颗粒的空间结构。然后,通过计算质心获得燃料颗粒的中心坐标,进而自动计算出相邻燃料颗粒的空间距离。通过仿真实验验证了所提算法的可行性,通过标准球实验验证了测量误差,并通过实际燃料元件测试了相邻燃料颗粒间距的自动测量,表明了所提方法对燃料颗粒间距测量的有效性。
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关 键 词: | X射线光学 燃料颗粒 X射线微焦计算机层析成像 空间直觉模糊C均值聚类 区域生长 三维分割 间距自动测量 |
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