[发明专利]通过校正进行的无损检测方法

说明书

本发明涉及一种航空部件(10)的无损检测方法，包括校正处理(E2)，该校正处理包括以下步骤：(E21，E22)生成从断层扫描体积中提取的部件(10)的中间表面(SM)，所述中间表面(SM)将部件(10)分成两部分，(E23)确定垂直于所述中间表面(SM)的法向量场(N)，(E24)使所述中间表面(SM)平坦化以在平面(P)中形成平坦化的中间表面(SMa)，(E25)重建校正过的体积(Vr)，其包含围绕平坦化的中间表面(SMa)校正过的部件(10，10')，所述重建通过沿着与所述平坦化的中间表面(SMa)正交的方向的校正过的体积(Vr)的体素(Vx')之间和沿着与这些相应正交方向相关联的中间表面(SM)的法向量(N)的体积(V)的体素(Vx)之间的映射执行，(E3)分析由此获得的校正过的体积以识别部件的异常。

技术领域

本发明涉及借助于数字断层扫描体积对工业部件特别是在航空领域中的工业部件进行无损检测（non–destructive testing，NDT）的领域。

更精确的，本发明涉及对由操作员进行的视觉检测的改进。

NDT对于检测材料的材料健康至关重要。例如，由三维编织碳纤维复合材料制成的风扇叶片是必须完全检测的关键部件。但风扇外壳、整流器、翼、叶片等也可能是相关的。

数字断层扫描体积通过断层扫描获得，在衰减之后由检测系统进行分析之前，检测系统的X射线发生器发射穿过待检测部件的光束。得到的中间图像称为“投影”。在不同的空间平面中获取多个投影（使用可选的预处理）并将它们组合产生该部件的三维体积，该三维体积在每个体素处具有X射线的吸收密度值。

这些三维图像允许无损地显示部件内部。

背景技术

待检查的部件10由复合材料制成，借助于将三维编织碳纤维放入模具中然后注入。参考10也适用于物理部件及其在断层体积V中的三维表示。

在注入和加工之后，一些部件呈现双曲面，通常称为“扭曲”。涡轮机的叶片通常具有这种形状（参见图1）：与新月形式的内弧-外弧形轮廓相关的弯曲，以及缠绕在其自身上的螺旋弯曲。举例来说，螺旋扭转延伸超过70°。这两个变形根据被称作主方向Z的方向延伸。

对于视觉分析，操作者使用三维断层扫描体积V的显示软件，该软件允许操作者扫描整个部件。图2a至图2c示出了显示在屏幕上的部件的二维截面，每个截面根据原始图像的轴定向。图2d示出了在部件10的三维视图中的这三个平面。

图2a和2b中呈现的平面很容易被利用来进行编织异常的研究，因为操作员可以浏览部件10并具有整体视觉。然而，图2c中呈现的第三平面较难进行分析，因为部件的扭曲不提供整体视觉并且操作员必须重复扫描该视图。当在图像中检测到可疑迹象时，必须进行更精细的分析以确认或否认该迹象的存在。这包括添加一个平面，该平面此时根据部件对齐而不跟随图像的轴。这是一个考究而且非常漫长的操作。

文献US6041132提出了一种使用称为CAD模型的计算机模拟模型来校正部件的扭曲的方法。

然而，使用CAD模型来校正扭曲是一种笨而受限的方法：当模型可用时，它没有被定义在与断层扫描体积的参考相同的参考中，并且必须执行“重新校准”。计算重新校准是一项代价非常高的操作，其涉及资源成本高昂的复杂方法。此外，可能出现制造的部件与CAD模型不对应：则所执行的校正将不符合。

因此，执行这样的方法是复杂的。

发明内容

为了纠正现有技术的缺点，特别是在不使用CAD模型时，本发明涉及一种航空部件的无损检测方法，包括通过数字断层扫描获得体积的预备步骤，其中，存在对所述航空部件的表示，该体积由体素限定，并且其特征在于该方法包括校正处理，该校正处理包括以下步骤：

（E21）断层扫描表示的处理，所述处理包括从所述体积中提取仅与部件相关的体素；