СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИНЕЙНОГО РАЗМЕРНОГО КОНТРОЛЯ ИЗГОТОВЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

1. Способ автоматического измерения линейных размеров изготовленных объектов (2) серии, содержащий этапы, на которых:
выбирают серию изготовленных объектов (2), в которой каждый из указанных объектов состоит из одной или нескольких отдельных частей, при этом число частей известно, и каждая часть выполнена из материала с известным коэффициентом ослабления, одинаковым в любой точке указанной части объекта;
транспортируют, при помощи устройства транспортировки, объекты в направлении (Т) перемещения вдоль прямолинейной траектории в плоскости (РС) транспортировки, причем указанные объекты образуют объем (Vt) транспортировки во время своего перемещения;
размещают за пределами объема (Vt) транспортировки
по меньшей мере один источника (Fj) рентгеновской трубки, при этом каждый источник (Fj) расположен на одной и той же базовой прямой (B), параллельной направлению (T) перемещения вдоль прямолинейной траектории, и
один или несколько датчиков (Ci) изображений, подвергающихся воздействию рентгеновских лучей и чувствительных к рентгеновским лучам, исходящим из соответствующего источника (Fj), причем рентгеновские лучи проходят по меньшей мере через подлежащую проверке область, производя на каждом датчике изображений рентгенографическую проекцию подлежащей проверке области в направлении (Dji, Djik) проекции;
получают, при помощи датчика(ов) (Ci, Cik) изображений для каждого объекта во время его перемещения, набор одномерных рентгенографических изображений обработки, при этом каждое одномерное рентгенографическое изображение обработки содержит проекцию сечения объекта плоскостью (Pk) сечения, содержащей базовую прямую, при этом указанный набор включает в себя
указанные одномерные рентгенографические изображения обработки для некоторого числа (NK) отдельных плоскостей (Pk) сечения, содержащих базовую прямую;
для каждой отдельной плоскости (Pk) сечения число (NP) указанных одномерных рентгенографических изображений (Spk) обработки подлежащей проверке области, полученных по меньшей мере в трех разных направлениях (Dijk) проекции в плоскости сечения;
для каждого объекта, подлежащего измерению, и для каждой отдельной плоскости (Pk) сечения определяют, при помощи компьютерной системы, оконтуривание объекта в рассматриваемой плоскости (Pk) сечения на основании указанных одномерных рентгенографических изображений (Spk) обработки подлежащей проверке области, полученных в указанных по меньшей мере трех разных направлениях (Dijk) проекции в плоскости сечения, и
для каждого измеряемого объекта определяют, на основании оконтуриваний объекта в каждой отдельной плоскости сечения, по меньшей мере одно измерение линейного размера подлежащей проверке области измеряемого объекта.
2. Способ по п. 1, в котором оконтуривание объекта содержит кривую или набор кривых, которые отображают пересечение граничных поверхностей объекта с плоскостью сечения.
3. Способ по п. 2, в котором кривая или каждая кривая оконтуривания объекта является плоской кривой, моделированной при помощи параметрической системы.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором на этапе определения оконтуривания объекта в плоскости сечения реализуют алгоритм коррекции кривой, начиная с априорного оконтуривания объекта в плоскости сечения.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором на этапе определения оконтуривания объекта в плоскости сечения реализуют алгоритм коррекции кривой типа нелинейной регрессии.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором на этапе определения оконтуривания объекта в плоскости сечения реализуют итеративный алгоритм коррекции кривой, содержащий этапы, на которых:
учитывают априорное оконтуривание объекта в плоскости сечения в качестве вычисленного оконтуривания первого ранга итерации;
затем итеративно
на основании вычисленного оконтуривания данного ранга итерации объекта в плоскости сечения вычисляют число (NP), по меньшей мере равное трем, моделированных одномерных рентгенографических изображений (SSpk) подлежащей проверке области, вычисленных в плоскости сечения в указанных по меньшей мере трех разных направлениях (Dijk) проекции, которые использовались для получения одномерных рентгенографических изображений обработки (Spk) в плоскости сечения,
сравнивают моделированные одномерные рентгенографические изображения (SSpk) с одномерными рентгенографическими изображениями обработки (Spk),
в зависимости от сравнения преобразуют вычисленное оконтуривание в вычисленное оконтуривание более высокого ранга итерации,
пока сравнение моделированных одномерных рентгенографических изображений (SSpk) с одномерными рентгенографическими изображениями обработки (Spk) не достигнет заданного критерия оптимизации.
7. Способ по любому из пп. 1-6, содержащий этапы, на которых:
получают, при помощи датчиков (Ci,Cik) изображений для каждого объекта во время его перемещения, число (NP), по меньшей мере равное трем, двухмерных рентгенографических изображений (Ri) подлежащей проверке области, каждое из которых получено в своем направлении (Dji) проекции,
извлекают из двухмерных рентгенографических изображений (Ri) одномерные рентгенографические изображения обработки (Spk) для формирования набора одномерных рентгенографических изображений.
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором одномерное рентгенографическое изображение обработки (Spk) объекта формируется посредством дискретизации точечного изображения, полученного при помощи точечного датчика (Cik) изображений, в течение времени сканирования, соответствующего времени перемещения объекта между источником и точечным датчиком (Cik) изображений.
9. Способ по любому из пп. 1-8, содержащий для объекта, подлежащего измерению, этап, на котором строят, при помощи компьютерной системы и на основании оконтуриваний объекта в каждой из отдельных плоскостей (Pk) сечения, цифровую трехмерную геометрическую модель подлежащей проверке области, содержащей:
трехмерные точки пространства, каждая из которых принадлежит к граничной поверхности подлежащей проверке области объекта; и/или
по меньшей мере одну трехмерную поверхность подлежащей проверке области.
10. Способ по п. 9, в котором на этапе определения для объекта, подлежащего измерению, на основании оконтуриваний объекта в каждой отдельной плоскости сечения, по меньшей мере одного измерения линейного размера подлежащей проверке области объекта, подлежащего измерению, определяют расстояние между по меньшей мере двумя трехмерными точками цифровой трехмерной геометрической модели подлежащей проверке области.
11. Способ по любому из пп. 1-10, содержащий этап, на котором вводят в компьютерную систему для каждой плоскости сечения априорное оконтуривание объекта в плоскости сечения.
12. Способ по п. 11, в котором априорные оконтуривания получены:
при помощи цифровой модели компьютерного проектирования объектов серии; и/или
на основании измерения одного или нескольких объектов одной серии при помощи измерительного устройства; и/или
на основании вводимых значений, и/или выполненных чертежей, и/или форм, выбранных оператором на интерфейсе «человек-машина» компьютерной системы.
13. Способ по любому из пп. 1-12, содержащий этап, на котором вводят в компьютерную систему априорную трехмерную геометрическую модель подлежащей проверке области серии, которая получена при помощи:
цифровой модели компьютерного проектирования объектов серии; и/или
цифровой геометрической модели, полученной на основании измерения одного или нескольких объектов одной серии при помощи измерительного устройства; и/или
цифровой геометрической модели, созданной компьютерной системой на основании вводимых значений, и/или выполненных чертежей, и/или форм, выбранных оператором на интерфейсе «человек-машина» компьютерной системы.
14. Способ по любому из пп. 1-13, содержащий этап, на котором размещают источник(и) в плоскости (РС) транспортировки.
15. Способ по любому из пп. 1-14, содержащий этап, на которому получают, при помощи датчика(ов) (Ci,Cik) изображений, для объекта серии во время его перемещения и для каждой рассматриваемой плоскости (Pk) сечения объекта, по меньшей мере два одномерных рентгенографических изображения обработки подлежащей проверке области, соответствующие направлениям (Djik) проекции, образующим в рассматриваемой плоскости сечения эффективный угол (α), превышающий или равный 45° и меньший или равный 90°, предпочтительно превышающий или равный 60° и меньший или равный 90°.
16. Способ по любому из пп. 1-15, содержащий этап. на котором получают, при помощи датчика(ов) (Ci,Cik) изображений, для объекта серии во время его перемещения и для каждой рассматриваемой плоскости (Pk) сечения объекта, по меньшей мере одно рентгенографическое изображение подлежащей проверке области, соответствующее направлению (Djik) проекции, имеющему при приведении в проекцию в плоскости (РС) транспортировки угол раскрытия (β) с направлением (Т) перемещения, составляющий от 10° до 60°.
17. Способ по любому из пп. 1-16, содержащий этап, на котором не получают, при помощи датчика(ов) (Ci,Cik) изображений для объекта серии во время его перемещения, ни одного рентгенографического изображения подлежащей проверке области, соответствующего направлению (Dji,Djik) проекции, имеющему угол раскрытия (β) с направлением (Т) перемещения меньше 10°.
18. Способ по любому из пп. 1-17, содержащий этап, на котором реализуют и получают рентгенографические проекции подлежащей проверке области объекта так, чтобы рентгеновские лучи, исходящие от источника(ов) и достигающие датчиков (Ci) изображений, не проходили через другой объект.
19. Способ по любому из пп. 1-18, содержащий, для каждого объекта серии во время его перемещения и для каждой плоскости сечения, этап, на котором получают одномерные рентгенографические изображения обработки, полученные при помощи от трех до сорока рентгенографических проекций подлежащей проверке области с разными направлениями проекции, предпочтительно полученные при помощи от четырех до пятнадцати рентгенографических проекций подлежащей проверке области с разными направлениями проекции.
20. Способ по любому из пп. 1-19, в котором:
датчики (Ci) изображений образуют часть по меньшей мере трех физических детекторных компонентов (CCi), каждый из который является компонентом линейного типа и содержит линейный массив элементов, чувствительных к рентгеновским лучам и распределенных вдоль опорной прямой (Li), которая образует вместе с источником (Fj) плоскость (PPji) проекции, содержащую направление (Dji,Djik) проекции, причем датчики изображений расположены так, что:
по меньшей мере m чувствительных элементов каждого из физических детекторных компонентов принимают рентгенографическую проекцию подлежащей проверке области при помощи исходящего из источника (Fj) пучка рентгеновских лучей;
плоскости (PPji) проекции для разных физических детекторных компонентов различаются между собой и не параллельны плоскости (PC) транспортировки;
при помощи каждого из указанных по меньшей мере трех линейных физических детекторных компонентов (Ci) при каждом инкрементальном перемещении каждого объекта вдоль траектории (T) получают одномерные рентгенографические изображения подлежащей проверке области в количестве, выбранном так, чтобы для каждого объекта вся подлежащая проверке область была полностью представлена в наборе одномерных рентгенографических изображений;
для каждого объекта анализируют указанные по меньшей мере три набора одномерных рентгенографических изображений проверяемой области.
21. Установка для автоматического измерения линейных размеров по меньшей мере одной подлежащей проверке области изготовленных объектов серии, при этом установка содержит:
устройство транспортировки объектов в направлении, материально представленном вектором (Т) перемещения, вдоль прямолинейной траектории в плоскости (РС) транспортировки, при этом объекты проходят через объем (Vt) транспортировки, расположенный в направлении (T) перемещения;
по меньшей мере один источник (Fj) рентгеновской трубки, который находится за пределами проходимого объема (Vt) и выполнен с возможностью создания направленного расходящегося пучка рентгеновских лучей для прохождения по меньшей мере через одну подлежащую проверке область объекта, при этом каждый источник расположен на одной и той же базовой прямой, параллельной направлению (T) перемещения вдоль прямолинейной траектории;
датчики (Ci,Cik) изображений, находящиеся за пределами объема (Vt) транспортировки, для приема рентгеновских лучей, исходящих из соответствующего источника (Fj), при этом источник(и) (Fj) и датчики (Ci) изображений расположены так, чтобы каждый датчик изображений принимал рентгенографическую проекцию подлежащей проверке области при помощи лучей, исходящих из источника (Fj), когда объект пересекает указанный лучи, при этом направления проекции указанных рентгенографических проекций отличаются друг от друга;
систему получения, соединенную с датчиками (Ci,Cik) изображений так, чтобы для каждого объекта во время его перемещения получать набор одномерных рентгенографических изображений обработки, при этом набор содержит:
указанные одномерные рентгенографические изображения обработки для некоторого числа (NK) отдельных плоскостей (Pk) сечений, содержащих базовую прямую;
для каждой отдельной плоскости (Pk) сечения некоторое число (NP) указанных одномерных рентгенографических изображений обработки (Spk) подлежащей проверке области, полученных по меньшей мере в трех разных направлениях (Dijk) проекции в плоскости сечения;
компьютерную систему, выполненную с возможностью:
для каждой отдельной плоскости (Pk) сечения определять оконтуривание объекта в рассматриваемой плоскости (Pk) сечения на основании указанных одномерных рентгенографических изображений обработки (Spk), полученных в указанных по меньшей мере трех разных направлениях (Dijk) проекции в плоскости сечения.
22. Установка по п. 21, содержащая по меньшей мере два источника (F1,F2) рентгеновских лучей, расположенных раздельно в двух разных положениях на одной и той же базовой прямой, параллельной направлению (T) перемещения вдоль прямолинейной траектории, и по меньшей мере три датчика (Ci) изображений, чувствительные к рентгеновским лучам и расположенные так, чтобы:
каждый источник излучал свой пучок по меньшей мере через подлежащую проверке область, чтобы достигать по меньшей мере одного соответствующего датчика (Ci,Cik);
каждый датчик (Ci) был связан с источником и принимал выходящие из указанного источника рентгеновские лучи после прохождения через подлежащую проверке область.
23. Установка по п. 21 или 22, содержащая по меньшей мере один источник, из которого исходит расходящийся пучок рентгеновских лучей с апертурой, превышающей или равной 90°, или по меньшей мере два отдельных источника, из которых исходят расходящиеся пучки рентгеновских лучей, сумма апертур которых превышает или равна 90°.
24. Установка по любому из пп. 21-23, содержащая по меньшей мере один источник, расположенный в плоскости (РС) транспортировки.
25. Установка по п. 22, возможно, в сочетании с любым из пп. 23 и 24, в которой по меньшей мере один источник и два датчика изображений расположены так, чтобы направления проекции подлежащей проверки области имели между собой полезный угол (α), превышающий или равный 45° и меньший или равный 90°, предпочтительно превышающий или равный 60° и меньший или равный 90°.
26. Установка по любому из пп. 21-25, в которой по меньшей мере один источник и один датчик (Ci) изображений расположены так, чтобы, когда объект пересекает поле датчиков, направление (Dji,Djik) проекции подлежащей проверке области на датчик (Cik,Ci) изображений образовало угол раскрытия (β) с направлением (T) перемещения, составляющий от 10° до 60°.
27. Установка по любому из пп. 21-26, в котором, когда ни один источник (Fj) трубки рентгеновских лучей не находится в проходимом объеме (Vt) и ни один датчик (Ci) изображений не находится в объеме (Vt) транспортировки, направление (Dji,Djik) проекции проверяемой области на датчик (Ci) изображений никогда не образует угол раскрытия (β) с направлением (T) перемещения меньше 10°.
28. Установка по любому из пп. 21-27, в которой датчики (Ci) изображений и источники (Fj) расположены так, чтобы рентгеновские лучи, исходящие из источника или источников и достигающие датчиков (Cik,Ci) изображений и проходящие через область объекта, не проходили одновременно через другой объект.
29. Установка по любому из пп. 21-28, содержащая от одного до четырех источников (Fj), принадлежащих к одной или нескольким рентгеновским трубкам.
30. Установка по любому из пп. 21-29, в которой число и расположение датчиков (Cik) изображений и соответствующих источников таковы, что для каждого объекта серии во время его перемещения рентгенографические проекции подлежащей проверке области на датчики изображений имеют от трех до сорока разных направлений проекции, предпочтительно от четырех до пятнадцати разных направлений проекции.
31. Установка по любому из пп. 21-30, в которой датчики (Ci) изображений являются частью физических детекторных компонентов (CCi) линейного типа, каждый из которых содержит линейный массив элементов, чувствительных к рентгеновским лучам и распределенных вдоль опорной прямой (Li), которая образует с соответствующим источником (Fj) плоскость (PPji) проекции, содержащую направление (Dji,Djik) проекции, причем датчики изображений расположены так, что:
по меньшей мере m чувствительных элементов каждого из физических детекторных компонентов (CCi) принимают рентгенографическую проекцию проверяемой области при помощи пучка рентгеновских лучей, исходящего из соответствующего источника (Fj);
плоскости (PPji) проекции для разных датчиков различаются между собой и не параллельны плоскости (РС) транспортировки.
32. Установка по п. 31, в которой опорные прямые (Li) по меньшей мере трех линейных датчиков (Ci) изображений параллельны друг другу.
33. Установка по п. 31 или 32, в которой опорные прямые (Li) по меньшей мере трех линейных физических детекторных компонентов (CCi) ортогональны к плоскости (РС) транспортировки.