题目：高温气冷堆燃料颗粒包覆层厚度高精度测量方法研究

        TRISO 型包覆燃料颗粒作为燃料元件的关键组成部分，是高温气冷堆(high-temperature gas-cooled reactors，HTGR )最重要的技术创新，安全性高、稳定性好。典型的TRISO 型包覆燃料颗粒是由颗粒核芯及4层外包覆层构成，各包覆层起着阻挡裂变产物的释放、保持燃料颗粒完整性的作用，因此其厚度是决定燃料元件性能的最重要参数之一。本文将开展基于X射线相位衬度成像技术(Phase Contrast Imaging，PCI)的燃料颗粒包覆层厚度测量技术研究，主要内容包括：

        (1) 基于燃料颗粒固有物理属性的成像过程调制模型建立和成像参数优化。推导出针对燃料颗粒这类弱吸收、弱相位物体的部分相干X射线源相衬成像模型，探讨了射线源焦点尺寸、成像几何参数、管电压、探元尺寸及动态范围等物理因素对成像的影响，得出具有实际工程指导价值的最优相衬成像参数设计方法。

        (2) 低信噪比图像增强算法的研究。提出了基于P-M与NL-means混合降噪算法，使得图像在降噪的同时，图像边缘信息得以保留。

        (3) 燃料颗粒包覆层轮廓提取与厚度测量技术的研究。提出了基于Canny边缘检测及矩匹配的包覆层轮廓二次追踪方案，研究了边缘细化、短枝删除、边缘闭合等边缘后处理方法，定位精度达到亚像素级；分析了亚像素边缘定位中距离和角度对结果的影响，建立相应的误差校正表；提出了成像系统像素尺寸自动标定方法以及系统误差校正模型，实现了以燃料颗粒球心为起点的任意径向壁厚的高精度测量。

        (4) 燃料颗粒包覆层厚度测量方法的工程实现。综合考虑成像质量、检测效率和系统成本，按照工程需求，从机械结构、电气控制、系统上位机软件三个部分进行了检测系统的设计。