射線檢測 教學(xué)課件 張小海 第7章 數(shù)字射線成像檢測技術(shù)

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1、第第7章章 射線數(shù)字成像檢測技術(shù)射線數(shù)字成像檢測技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.常規(guī)膠片照相與數(shù)字射線照相常規(guī)膠片照相與數(shù)字射線照相2.圖像增強(qiáng)器的成像系統(tǒng)圖像增強(qiáng)器的成像系統(tǒng)3.線陣列線陣列DR技術(shù)技術(shù)4.平板探測器（面陣列）平板探測器（面陣列）DR技術(shù)技術(shù)5.射線數(shù)字成像系統(tǒng)射線數(shù)字成像系統(tǒng)6.射線數(shù)字成像系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)射線數(shù)字成像系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)7.射線數(shù)字成像基本技術(shù)射線數(shù)字成像基本技術(shù)8.圖像質(zhì)量、評定及存貯圖像質(zhì)量、評定及存貯9.平板平板DR檢測工藝卡檢測工藝卡10. 膠片膠片/CR/DR對比對比11. 射線檢測技術(shù)的發(fā)展方向射線檢測技術(shù)的發(fā)展方向12. 數(shù)字射線照相需要解決的問題數(shù)

2、字射線照相需要解決的問題1. 常規(guī)膠片照相與數(shù)字射線照相常規(guī)膠片照相與數(shù)字射線照相1.1 常規(guī)膠片照相常規(guī)膠片照相p膠片照相是工業(yè)射線照相的主要方式。膠片照相是工業(yè)射線照相的主要方式。p膠片照相法的不足膠片照相法的不足n檢測周期長檢測周期長(布片、暗室處理等布片、暗室處理等)、檢測效率低、檢測效率低n成本偏高成本偏高(膠片價格上漲快膠片價格上漲快)n底片保管困難底片保管困難n底片難以共享、不利于環(huán)境保護(hù)等。底片難以共享、不利于環(huán)境保護(hù)等。p射線檢測的發(fā)展趨勢：數(shù)字射線照相檢測射線檢測的發(fā)展趨勢：數(shù)字射線照相檢測n典型代表：射線典型代表：射線CR和和DR1.2 數(shù)字射線照相數(shù)字射線照相p什么是數(shù)

3、字射線照相？什么是數(shù)字射線照相？射線數(shù)字成像（射線數(shù)字成像（ray digital radiography）是指采用射線數(shù)字探測器接收射線，可輸是指采用射線數(shù)字探測器接收射線，可輸出數(shù)字圖像并進(jìn)行數(shù)字圖像處理的一種成出數(shù)字圖像并進(jìn)行數(shù)字圖像處理的一種成像方法。像方法。 典型特征典型特征是檢測結(jié)果是數(shù)字化圖像。是檢測結(jié)果是數(shù)字化圖像。數(shù)字圖像數(shù)字圖像數(shù)字圖像數(shù)字圖像pf(x,y)表示數(shù)字圖像在(x,y)坐標(biāo)處的亮度值p亮度值取決于量化位數(shù)和射線強(qiáng)度p量化位數(shù)(bit)n8位：0-255n16位：0-65535n位數(shù)越高，量化越準(zhǔn)確，但占用空間越大模擬圖像與數(shù)字圖像模擬圖像與數(shù)字圖像p模擬圖像是空

4、間坐標(biāo)和幅度都連續(xù)變化的圖像。 射線照相得到的底片圖像就是模擬圖像；p數(shù)字圖像是空間坐標(biāo)和幅度均用離散的數(shù)字表示的圖像。 特點(diǎn)：時間和幅度都是離散化的。1.3數(shù)字射線照相技術(shù)種類數(shù)字射線照相技術(shù)種類p面陣列探測器成像技術(shù)面陣列探測器成像技術(shù)p線陣列探測器技術(shù)線陣列探測器技術(shù)p積累型積累型CCD成像探測器技術(shù)成像探測器技術(shù)p圖像增強(qiáng)器圖像增強(qiáng)器+CCD成像技術(shù)成像技術(shù)。1.4 數(shù)字射線檢測的優(yōu)點(diǎn)數(shù)字射線檢測的優(yōu)點(diǎn)p檢測結(jié)果數(shù)字化，降低了廢片率，檢測結(jié)果數(shù)字化，降低了廢片率，p低劑量化。低劑量化。 量子檢測效率高于膠片，以德國德爾公司的量子檢測效率高于膠片，以德國德爾公司的CR 35為例，為例，C

5、R成像的曝光時間僅僅為一般膠片的成像的曝光時間僅僅為一般膠片的1/3-1/2，曝光量減少近，曝光量減少近60%，降低了，降低了X射線機(jī)的射線機(jī)的負(fù)荷，相對地延長了負(fù)荷，相對地延長了X射線機(jī)的使用壽命。射線機(jī)的使用壽命。p不需要膠片，不需暗室處理，更環(huán)保經(jīng)濟(jì)。不需要膠片，不需暗室處理，更環(huán)保經(jīng)濟(jì)。p遠(yuǎn)程評片遠(yuǎn)程評片 現(xiàn)狀現(xiàn)狀：數(shù)字射線成像在我國應(yīng)用遠(yuǎn)不如膠片照相：數(shù)字射線成像在我國應(yīng)用遠(yuǎn)不如膠片照相，在于數(shù)字射線檢測的靈敏度低于膠片照相的靈，在于數(shù)字射線檢測的靈敏度低于膠片照相的靈敏度，技術(shù)、工藝準(zhǔn)備上不足。敏度，技術(shù)、工藝準(zhǔn)備上不足。 1.5 膠片照相與數(shù)字射線照相的對比膠片照相與數(shù)字射線照相

6、的對比膠片與探測器膠片與探測器p原子與比特原子與比特(Bit)p顆粒與像素顆粒與像素p黑度與灰度黑度與灰度p底片與數(shù)字圖像底片與數(shù)字圖像p檢測工藝的變化檢測工藝的變化p檢測報(bào)告的變化檢測報(bào)告的變化檢測工藝的變化檢測工藝的變化采用數(shù)字射線成像時，包括采用數(shù)字射線成像時，包括p射線源到工件的距離射線源到工件的距離p工件到射線探測設(shè)備的距離工件到射線探測設(shè)備的距離p射線入射方向射線入射方向p曝光曲線的制作方法曝光曲線的制作方法p基準(zhǔn)灰度的選取基準(zhǔn)灰度的選取p信噪比信噪比p合格圖像的質(zhì)量要求等工藝指標(biāo)都將發(fā)生合格圖像的質(zhì)量要求等工藝指標(biāo)都將發(fā)生變化。變化。檢測報(bào)告的變化檢測報(bào)告的變化數(shù)字射線成像的檢測

7、報(bào)告不再包含暗室處理數(shù)字射線成像的檢測報(bào)告不再包含暗室處理的操作，包括的操作，包括p數(shù)字圖像數(shù)字圖像p灰度灰度p信噪比信噪比p焦距焦距p驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)在檢測報(bào)告中。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)在檢測報(bào)告中。 2. 圖像增強(qiáng)器的數(shù)字成像系統(tǒng)圖像增強(qiáng)器的數(shù)字成像系統(tǒng)2.1 早期的射線實(shí)時成像檢驗(yàn)系統(tǒng)早期的射線實(shí)時成像檢驗(yàn)系統(tǒng)p熒光屏熒光屏n射線照射熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光射線照射熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光n將將X射線照相的強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)換為可見光圖像射線照相的強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)換為可見光圖像p不足：不足：n圖像亮度低圖像亮度低n顆粒粗顆粒粗n對比度低對比度低n細(xì)節(jié)顯示不清細(xì)節(jié)顯示不清n靈敏度遠(yuǎn)低于膠片圖像靈敏度遠(yuǎn)低于膠片圖像n限

8、制了實(shí)際應(yīng)用限制了實(shí)際應(yīng)用2.2 圖像增強(qiáng)器射線實(shí)時成像檢驗(yàn)系統(tǒng)圖像增強(qiáng)器射線實(shí)時成像檢驗(yàn)系統(tǒng)1-射線源； 2-工件與機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)； 3-圖象增強(qiáng)器； 4-攝像機(jī)5-圖象處理器； 6-計(jì)算機(jī)； 7-顯示器 增強(qiáng)亮度系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成p射線源射線源p機(jī)械裝置機(jī)械裝置p圖像增強(qiáng)器圖像增強(qiáng)器p圖像采集和處理單元圖像采集和處理單元p顯示和存儲單元顯示和存儲單元p控制單元控制單元 2.3工作原理工作原理p原理輸入轉(zhuǎn)換屏吸收入射射線并將其能量轉(zhuǎn)換為熒光發(fā)射，光電層將熒光能量轉(zhuǎn)換為電子發(fā)射。發(fā)射的電子在聚焦電極的高壓作用下被聚焦和加速，高速撞擊到輸出屏上。輸出屏將電子能量轉(zhuǎn)換為可見光發(fā)射。輸出屏上的可見光圖像

9、，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)由攝像機(jī)拾取，將圖像信號轉(zhuǎn)換為視頻信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入圖像處理單元。p轉(zhuǎn)換過程：射線 熒光 電子 熒光2.4系統(tǒng)主要指標(biāo)系統(tǒng)主要指標(biāo)p該系統(tǒng)可以采用靜態(tài)檢測方式和動態(tài)方式獲得檢該系統(tǒng)可以采用靜態(tài)檢測方式和動態(tài)方式獲得檢測圖像。測圖像。p該系統(tǒng)的動態(tài)范圍可以達(dá)到該系統(tǒng)的動態(tài)范圍可以達(dá)到2000：1。p圖像增強(qiáng)器輸入屏的不清晰度一般在圖像增強(qiáng)器輸入屏的不清晰度一般在0.3mm左右左右中心空間分辨率的典型值為中心空間分辨率的典型值為46Lp/mm（線對（線對/毫毫米）。米）。p為了獲得高空間分辨率，需要采用小或微焦點(diǎn)射為了獲得高空間分辨率，需要采用小或微焦點(diǎn)射線源以及適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù)。

10、線源以及適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù)。 2.5發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢工業(yè)工業(yè)X 射線影像增強(qiáng)器和一臺高分辨率射線影像增強(qiáng)器和一臺高分辨率CCD 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組成，可傳輸視頻信號和數(shù)字信數(shù)字?jǐn)z像機(jī)組成，可傳輸視頻信號和數(shù)字信號進(jìn)行圖像處理。號進(jìn)行圖像處理。 2.6優(yōu)點(diǎn)與局限性優(yōu)點(diǎn)與局限性優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：p實(shí)時實(shí)時p不使用膠片不使用膠片p檢測結(jié)果數(shù)字化檢測結(jié)果數(shù)字化局限性：局限性：p空間分辨率和清晰度低于膠片射線照相空間分辨率和清晰度低于膠片射線照相p體積較大、不靈活體積較大、不靈活p設(shè)備一次投資較大設(shè)備一次投資較大3. 線陣列射線線陣列射線DR技術(shù)技術(shù)3.1線陣列射線線陣列射線DR檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)15643271X射線管

11、射線管 2準(zhǔn)直后的準(zhǔn)直后的X射線束射線束 3工件工件 4傳動裝置傳動裝置 5LDA探測器探測器 6數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng) 7顯示器顯示器225kV X射線工業(yè)射線工業(yè)DR/CT系統(tǒng)系統(tǒng)3.2系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)一般由該系統(tǒng)一般由p射線源射線源p機(jī)械裝置機(jī)械裝置p線陣列探測器線陣列探測器p圖像采集、顯示與處圖像采集、顯示與處理單元等構(gòu)成。理單元等構(gòu)成。p線陣列探測器是該系線陣列探測器是該系統(tǒng)的核心器件?？梢允墙y(tǒng)的核心器件。可以是非晶硅、非晶硒，或閃非晶硅、非晶硒，或閃爍體與爍體與CCD、CMOS構(gòu)構(gòu)成的線陣列探測器。成的線陣列探測器。p線陣探測器是將一種線陣探測器是將一種新型的射

12、線探測元件排新型的射線探測元件排列成一個陣列，并將它列成一個陣列，并將它們直接與一塊大規(guī)模集們直接與一塊大規(guī)模集成電路連接在一起，同成電路連接在一起，同步完成射線接收、光電步完成射線接收、光電轉(zhuǎn)化、數(shù)字化的全過程轉(zhuǎn)化、數(shù)字化的全過程。 3.3線陣線陣DR成像原理成像原理p熒光屏或閃爍體接受入射X射線的能量，發(fā)出可 見光，感光二極管受到可見光的照射，產(chǎn)生電壓信號。該信號經(jīng)過集成電路的處理變成14位(或16位)的數(shù)字信號發(fā)給計(jì)算機(jī)。 p閃爍體/熒光物質(zhì)+光電二極管3.4 線陣線陣DR工作過程工作過程線陣探測器的掃查方式是線型掃描，每次掃描結(jié)果是一條直線，一條條直線排列組成一幅圖像。檢測時工件移動，

13、經(jīng)過相對固定的線陣探測器的掃查，得到一幅連續(xù)的圖像。該裝置的動態(tài)范圍大(相當(dāng)于膠片寬容度)，超過了普通膠片，可以獲得更多的圖像細(xì)節(jié)信息，圖像質(zhì)量完全達(dá)到了膠片照相的效果理論分析表明理論分析表明：在相同象素尺寸的條件下，：在相同象素尺寸的條件下，線陣探測器比面陣探測器具有更好的圖像質(zhì)線陣探測器比面陣探測器具有更好的圖像質(zhì)量。線陣掃描成像是通過探測器、射線源和量。線陣掃描成像是通過探測器、射線源和被透照物體的相對運(yùn)動來進(jìn)行圖像合成的，被透照物體的相對運(yùn)動來進(jìn)行圖像合成的，因而必須保證探測器的曝光時間與相對運(yùn)動因而必須保證探測器的曝光時間與相對運(yùn)動速度嚴(yán)格同步，否則合成的圖像將會產(chǎn)生嚴(yán)速度嚴(yán)格同步，

14、否則合成的圖像將會產(chǎn)生嚴(yán)重的幾何變形。重的幾何變形。 3.5系統(tǒng)特性系統(tǒng)特性pX射線線陣探測器可承受射線線陣探測器可承受20kV450kV能量的能量的X射射線直接照射，具有在強(qiáng)磁場中穩(wěn)定工作的能力，線直接照射，具有在強(qiáng)磁場中穩(wěn)定工作的能力，無老化現(xiàn)象。無老化現(xiàn)象。p由于采用線陣列探測器，系統(tǒng)有較高的空間分辨由于采用線陣列探測器，系統(tǒng)有較高的空間分辨率和動態(tài)范圍，空間分辨率可以達(dá)到率和動態(tài)范圍，空間分辨率可以達(dá)到46Lp/mm。 p線陣列探測器的像素尺寸小于面陣列探測器的像線陣列探測器的像素尺寸小于面陣列探測器的像素尺寸，因此前者較后者有更高的空間分辨率。素尺寸，因此前者較后者有更高的空間分辨率

15、。 p該系統(tǒng)的動態(tài)范圍可達(dá)到該系統(tǒng)的動態(tài)范圍可達(dá)到 4000：1，因此，可以，因此，可以一次性實(shí)現(xiàn)透照厚度變化大的工件成像檢測。一次性實(shí)現(xiàn)透照厚度變化大的工件成像檢測。 p容易采用準(zhǔn)直縫，能有效地防護(hù)散射線，改善圖容易采用準(zhǔn)直縫，能有效地防護(hù)散射線，改善圖像質(zhì)量。像質(zhì)量。 3.6 線陣線陣DR應(yīng)用應(yīng)用某型鑄件DR檢測某型鑄件DR檢測小直徑管DR檢測鋁板疲勞裂紋DR檢測焊接缺陷焊接缺陷鋁合金焊縫DR檢測攪拌摩擦焊DR檢測鐵路鐵路芯盤K6側(cè)架雙面牽引梁3.7 線陣線陣DR的優(yōu)點(diǎn)與不足的優(yōu)點(diǎn)與不足優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：直接成像直接成像-數(shù)字化數(shù)字化線陣探測器散射線防護(hù)容易實(shí)現(xiàn)線陣探測器散射線防護(hù)容易實(shí)現(xiàn)不足：

16、不足：檢測結(jié)果易受校正結(jié)果的影響檢測結(jié)果易受校正結(jié)果的影響需要上下運(yùn)動需要上下運(yùn)動-多次反復(fù)，檢測效率低多次反復(fù)，檢測效率低存在運(yùn)動模糊存在運(yùn)動模糊探測器不能彎曲、體積較大。探測器不能彎曲、體積較大。4. 平板探測器平板探測器DR檢測技術(shù)檢測技術(shù)4.1 平板平板DR成像成像p以平板探測器代替膠片進(jìn)行射線照相檢測以平板探測器代替膠片進(jìn)行射線照相檢測，平板探測器是當(dāng)代最先進(jìn)的射線接收裝，平板探測器是當(dāng)代最先進(jìn)的射線接收裝置。置。p平板平板DR成像種類成像種類 非晶硅非晶硅+光電二極管陣列光電二極管陣列+薄膜晶體管陣列薄膜晶體管陣列 非晶硒非晶硒+薄膜晶體管陣列薄膜晶體管陣列 CMOS4.2 平板探

17、測器平板探測器非晶硒型平板探測器 PE系列平板探測器CMOS平板探測器4.3 平板探測器平板探測器DR系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成p該系統(tǒng)的構(gòu)成一般由射線源、面陣列探測該系統(tǒng)的構(gòu)成一般由射線源、面陣列探測器、圖像采集、顯示與處理單元等構(gòu)成。器、圖像采集、顯示與處理單元等構(gòu)成。p由于該系統(tǒng)可一次曝光形成檢測圖像，而由于該系統(tǒng)可一次曝光形成檢測圖像，而不需要平移或旋轉(zhuǎn)工件進(jìn)行多次掃描，所不需要平移或旋轉(zhuǎn)工件進(jìn)行多次掃描，所以與與線陣列掃描成像系統(tǒng)相比，不需要以與與線陣列掃描成像系統(tǒng)相比，不需要機(jī)械傳動裝置。機(jī)械傳動裝置。p面陣列探測器是該系統(tǒng)的核心器件。面陣列探測器是該系統(tǒng)的核心器件。p面陣列探測器一般采用的

18、是非晶硅、非晶面陣列探測器一般采用的是非晶硅、非晶硒、硒、CMOS陣列構(gòu)成的探測器。陣列構(gòu)成的探測器。 4.4工作原理工作原理該系統(tǒng)的工作原理類似于線陣列探測器成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理類似于線陣列探測器成像系統(tǒng)，只不過是通過面陣列探測器對射線探測、轉(zhuǎn)換、處只不過是通過面陣列探測器對射線探測、轉(zhuǎn)換、處理，完成檢測圖像的數(shù)字化。理，完成檢測圖像的數(shù)字化。工作過程是采用靜態(tài)工作過程是采用靜態(tài)方式獲得檢測圖像，而不像線陣列探測器成像系統(tǒng)方式獲得檢測圖像，而不像線陣列探測器成像系統(tǒng)是采用動態(tài)掃描方式獲得圖像。是采用動態(tài)掃描方式獲得圖像。 工作原理示意圖工作原理示意圖平板面陣列平板面陣列DR掃描系統(tǒng)工作

19、原理示意圖掃描系統(tǒng)工作原理示意圖5.射線數(shù)字成像系統(tǒng)射線數(shù)字成像系統(tǒng)p主要由射線機(jī)、射線接收轉(zhuǎn)換裝置（探測主要由射線機(jī)、射線接收轉(zhuǎn)換裝置（探測器）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（圖像采集單元、圖像器）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（圖像采集單元、圖像處理單元、圖像顯示單元、圖像存儲單元處理單元、圖像顯示單元、圖像存儲單元）、機(jī)械傳動裝置及檢測工裝等組成。）、機(jī)械傳動裝置及檢測工裝等組成。 射線源射線源按照探測器適用的射線能量，射線源可以選擇常規(guī)按照探測器適用的射線能量，射線源可以選擇常規(guī)X射線機(jī)、射線機(jī)、r射線源或加速器射線源或加速器X射線源。射線源。 （1）焦點(diǎn)尺寸的選擇）焦點(diǎn)尺寸的選擇 （2）恒電位）恒電位 （3）連續(xù)工作）

20、連續(xù)工作 射線源的焦點(diǎn)尺寸射線源的焦點(diǎn)尺寸pX射線源焦點(diǎn)尺寸越小，圖像清晰度越高。因此射線源焦點(diǎn)尺寸越小，圖像清晰度越高。因此，為了得到質(zhì)量較高的，為了得到質(zhì)量較高的DR圖像，應(yīng)盡量選用焦點(diǎn)圖像，應(yīng)盡量選用焦點(diǎn)尺寸較小的尺寸較小的X射線源。射線源。 焦點(diǎn)尺寸1.0mm焦點(diǎn)尺寸5.5mm射線探測器射線探測器 根據(jù)不同的檢測要求和檢測條件，可選擇下根據(jù)不同的檢測要求和檢測條件，可選擇下列射線探測器：列射線探測器：1）面陣列探測器；）面陣列探測器；2）線陣列探測器；）線陣列探測器；3）積累型）積累型CCD成像探測器；成像探測器；4）圖像增強(qiáng)器）圖像增強(qiáng)器+CCD；5）其他具有上述類似功能的探測器。）

21、其他具有上述類似功能的探測器。 平板探測器的選擇平板探測器的選擇p閃爍體類型閃爍體類型p有效像素?cái)?shù)量有效像素?cái)?shù)量p像素尺寸像素尺寸pAD位數(shù)位數(shù)p射線能量范圍射線能量范圍p最大刷新頻率最大刷新頻率p動態(tài)范圍動態(tài)范圍p平板校正效果平板校正效果p開放數(shù)據(jù)接口開放數(shù)據(jù)接口(提供驅(qū)動提供驅(qū)動)p數(shù)據(jù)端口數(shù)據(jù)端口(支持千兆以太網(wǎng)端口支持千兆以太網(wǎng)端口)p密度分辨率與空間分辨率密度分辨率與空間分辨率計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括p圖像采集單元圖像采集單元:利用視頻圖像采集卡完成檢測圖像利用視頻圖像采集卡完成檢測圖像數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)的采集。p圖像處理單元圖像處理單元:利用圖像處理軟件對采

22、集的原始圖利用圖像處理軟件對采集的原始圖像進(jìn)行降噪、對比度增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)等處理像進(jìn)行降噪、對比度增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)等處理 p圖像顯示單元圖像顯示單元:圖像顯示采取黑白方式顯示圖像圖像顯示采取黑白方式顯示圖像 p圖像存儲單元圖像存儲單元:檢測圖像可儲存在數(shù)字光盤等介質(zhì)檢測圖像可儲存在數(shù)字光盤等介質(zhì)中中 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 包含成像系統(tǒng)軟件和圖像瀏覽軟件。包含成像系統(tǒng)軟件和圖像瀏覽軟件。成像系統(tǒng)軟件通?？捎幸韵鹿δ苣K：成像系統(tǒng)軟件通?？捎幸韵鹿δ苣K：1）檢測工藝參數(shù)設(shè)置；）檢測工藝參數(shù)設(shè)置；2）檢測機(jī)械控制或通訊；）檢測機(jī)械控制或通訊；3）圖像采集、顯示、存儲；）圖像采集、顯示、存儲；4）系統(tǒng)標(biāo)定；

23、）系統(tǒng)標(biāo)定；5）幾何標(biāo)定；）幾何標(biāo)定；6）圖像處理；）圖像處理；7）圖像幾何測量；）圖像幾何測量；8）圖文標(biāo)注。）圖文標(biāo)注。機(jī)械傳動裝置機(jī)械傳動裝置 對于線陣列探測器數(shù)字成像技術(shù)，探測器每次采集對于線陣列探測器數(shù)字成像技術(shù)，探測器每次采集的僅是圖像的一行或一列數(shù)據(jù)，只能通過掃描方式的僅是圖像的一行或一列數(shù)據(jù)，只能通過掃描方式完成一個部位檢測圖像的采集，因此這種系統(tǒng)必須完成一個部位檢測圖像的采集，因此這種系統(tǒng)必須有機(jī)械傳動裝置，在機(jī)械裝置的驅(qū)動下，隨著工件有機(jī)械傳動裝置，在機(jī)械裝置的驅(qū)動下，隨著工件與射線源、探測器做相對運(yùn)動，完成檢測。與射線源、探測器做相對運(yùn)動，完成檢測。因此要因此要求機(jī)械傳動

24、裝置可進(jìn)行水平運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，運(yùn)動求機(jī)械傳動裝置可進(jìn)行水平運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，運(yùn)動速度可調(diào)且運(yùn)動平穩(wěn)。速度可調(diào)且運(yùn)動平穩(wěn)。檢測工裝或流水線檢測工裝或流水線為實(shí)現(xiàn)工件的連續(xù)檢測，應(yīng)有必要的檢測工為實(shí)現(xiàn)工件的連續(xù)檢測，應(yīng)有必要的檢測工裝設(shè)備或流水線，且應(yīng)具有較高的機(jī)械精度裝設(shè)備或流水線，且應(yīng)具有較高的機(jī)械精度。 小口徑蛇形管檢測自動線工裝小口徑蛇形管檢測自動線工裝 6 射線數(shù)字成像系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)射線數(shù)字成像系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)p系統(tǒng)空間分辨率系統(tǒng)空間分辨率n圖像可識別線條分離最小間距，用每毫米范圍圖像可識別線條分離最小間距，用每毫米范圍內(nèi)的可識別線對數(shù)表示時單位為：內(nèi)的可識別線對數(shù)表示時單位為：Lp

25、/mm (線線對對/毫米毫米)n測試方法：線對測試卡和雙絲像質(zhì)計(jì)測試方法：線對測試卡和雙絲像質(zhì)計(jì)p不清晰度不清晰度：影像邊界模糊區(qū)域的寬度：影像邊界模糊區(qū)域的寬度p對比靈敏度對比靈敏度n從圖像可識別的透照厚度百分比從圖像可識別的透照厚度百分比n對比靈敏度試塊對比靈敏度試塊1）空間分辨率）空間分辨率p 一對黑白相間的線條稱為一個一對黑白相間的線條稱為一個“線對線對”，在單位寬度內(nèi)能分，在單位寬度內(nèi)能分辨清楚的線對數(shù)越多，表示圖像越清晰，分辨率越高。辨清楚的線對數(shù)越多，表示圖像越清晰，分辨率越高。其中其中d是通過圖像剛好能識別的柵條寬度。是通過圖像剛好能識別的柵條寬度。例如，通過圖像剛好能識別的柵

26、條寬度為例如，通過圖像剛好能識別的柵條寬度為0.25mm，則空間分，則空間分辨率為辨率為2.0lp/mm。p 空間分辨率與數(shù)字圖像的像素大小和多少有關(guān)。像素的大小空間分辨率與數(shù)字圖像的像素大小和多少有關(guān)。像素的大小決定空間分辨率，像素越小，空間分辨率就越大。決定空間分辨率，像素越小，空間分辨率就越大。 p例如，像素尺寸大小為例如，像素尺寸大小為0.46mm0.46mm，即，即460m460m，那么按上式，空間分辨率大小就，那么按上式，空間分辨率大小就是是1/（0.462）1.1Lp/mm 1Lp/mm2Pd 空間分辨率測定空間分辨率測定-分辨率測試卡分辨率測試卡p扇型分辨率測試卡和線型扇型分辨

27、率測試卡和線型分辨率測試卡分辨率測試卡無論哪種設(shè)計(jì)的線對卡，其無論哪種設(shè)計(jì)的線對卡，其基本結(jié)構(gòu)都是由高密度材料基本結(jié)構(gòu)都是由高密度材料（常用鉛箔）的柵條和間距（常用鉛箔）的柵條和間距形成占空比為形成占空比為1：1的線對圖的線對圖樣，即柵條的間距等于柵條樣，即柵條的間距等于柵條的寬度，密封在低密度材料的寬度，密封在低密度材料（常用透明塑料薄板）中構(gòu)（常用透明塑料薄板）中構(gòu)成。塑料厚度約成。塑料厚度約1mm，鉛箔，鉛箔厚度等于最窄柵條的寬度。厚度等于最窄柵條的寬度。 柵條寬度柵條寬度(mm)分辨率分辨率(lp/mm)0.6250.80.5001.00.2502.00.1673.00.1254.00

28、.1005.00.2506.00.0838.00.0569.00.05010線對測試卡空間分辨率測定空間分辨率測定-雙絲像質(zhì)計(jì)雙絲像質(zhì)計(jì)根據(jù)根據(jù)EN462-5標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定雙絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定雙絲像質(zhì)計(jì)是由放置于剛性半透像質(zhì)計(jì)是由放置于剛性半透明塑料盒中的明塑料盒中的13個線對組成個線對組成，塑料厚度約為，塑料厚度約為1mm。雙絲。雙絲像質(zhì)計(jì)絲的直徑與絲與絲之像質(zhì)計(jì)絲的直徑與絲與絲之間的距離相等間的距離相等(即柵條和間距即柵條和間距形成占空比為形成占空比為1：1的線對圖的線對圖樣樣)，每個線對包含兩條圓形，每個線對包含兩條圓形截面的線。截面的線。1D至至3D線對是線對是金屬鎢，其它線對是金屬鉑金屬鎢，其它線

29、對是金屬鉑。 絲號絲號不清晰度不清晰度U(mm)絲的直徑絲的直徑d(mm)13D0.100.05012D0.130.06311D0.160.08010D0.200.1009D0.260.1308D0.320.1607D0.400.2006D0.500.2505D0.640.3204D0.800.4003D1.000.5002D1.260.6301D1.600.8002.5lp/mm2.8lp/mm空間分辨率測定空間分辨率測定2）圖像不清晰度）圖像不清晰度p與圖像分辨率有關(guān)的另外一個概念是圖像的清晰與圖像分辨率有關(guān)的另外一個概念是圖像的清晰度度p射線數(shù)字圖像的不清晰度的概念類似，也是指一射線數(shù)字

30、圖像的不清晰度的概念類似，也是指一個明銳的邊界成像后的影像會變得模糊，模糊區(qū)個明銳的邊界成像后的影像會變得模糊，模糊區(qū)域的寬度（半影區(qū)）即為圖像不清晰度，單位是域的寬度（半影區(qū)）即為圖像不清晰度，單位是毫米（毫米（mm）。）。p它是幾何不清晰度、固有不清晰度和運(yùn)動不清晰它是幾何不清晰度、固有不清晰度和運(yùn)動不清晰度等因素的綜合作用結(jié)果。度等因素的綜合作用結(jié)果。p可以用雙絲型像質(zhì)計(jì)測量圖像不清晰度可以用雙絲型像質(zhì)計(jì)測量圖像不清晰度 p不清晰度值按確定不清晰度值按確定 其中，其中，d為圖像上不能清晰區(qū)分細(xì)節(jié)的尺寸（為圖像上不能清晰區(qū)分細(xì)節(jié)的尺寸（如絲對的絲徑值或柵條寬度）。如絲對的絲徑值或柵條寬度）

31、。2Ud系統(tǒng)分辨率和圖像分辨率系統(tǒng)分辨率和圖像分辨率射線數(shù)字成像系統(tǒng)的空間分辨率、不清晰度分別有系統(tǒng)分辨射線數(shù)字成像系統(tǒng)的空間分辨率、不清晰度分別有系統(tǒng)分辨率和圖像分辨率，以及系統(tǒng)不清晰度和圖像不清晰度的概念率和圖像分辨率，以及系統(tǒng)不清晰度和圖像不清晰度的概念，應(yīng)加以區(qū)分。，應(yīng)加以區(qū)分。p 系統(tǒng)分辨率和系統(tǒng)不清晰度是將測試卡緊貼在射線探測器系統(tǒng)分辨率和系統(tǒng)不清晰度是將測試卡緊貼在射線探測器輸入屏表面中心區(qū)域測得，輸入屏表面中心區(qū)域測得，p 圖像分辨率和圖像不清晰度將射線檢測圖像分辨率測試卡圖像分辨率和圖像不清晰度將射線檢測圖像分辨率測試卡置于被檢測工件位置，與被檢工件（如焊縫）同時透照測置于被

32、檢測工件位置，與被檢工件（如焊縫）同時透照測得。得。p 所以圖像分辨率和圖像不清晰度反映的是實(shí)際檢測過程中所以圖像分辨率和圖像不清晰度反映的是實(shí)際檢測過程中的數(shù)值。的數(shù)值。p 系統(tǒng)分辨率是放大倍數(shù)等于或接近于系統(tǒng)分辨率是放大倍數(shù)等于或接近于1時的圖像分辨率，時的圖像分辨率，它排除了工藝因素對圖像質(zhì)量的影響，純粹反映了它排除了工藝因素對圖像質(zhì)量的影響，純粹反映了 射線射線數(shù)字成像設(shè)備本身的分辨能力，也稱為固有分辨率。數(shù)字成像設(shè)備本身的分辨能力，也稱為固有分辨率。3）對比靈敏度）對比靈敏度p 對比度靈敏度定義為能在圖像上產(chǎn)生可識別光學(xué)密度變化對比度靈敏度定義為能在圖像上產(chǎn)生可識別光學(xué)密度變化的試樣

33、上最小厚度差，的試樣上最小厚度差，通常是用該最小厚度差占試樣總厚通常是用該最小厚度差占試樣總厚度的百分比表示。度的百分比表示。它限定了所能識別的、沿射線束方向的它限定了所能識別的、沿射線束方向的缺陷的最小尺寸。缺陷的最小尺寸。p 增加射線劑量、降低圖像探測器的動態(tài)范圍和增加信號增增加射線劑量、降低圖像探測器的動態(tài)范圍和增加信號增益可以大幅度提高圖像對比靈敏度，但寬容度下降。益可以大幅度提高圖像對比靈敏度，但寬容度下降。p ASTM E1647 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對比靈敏度采用對比靈敏度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對比靈敏度采用對比靈敏度計(jì)測定。測定。對比靈敏度計(jì)上有四個平底方孔，其深度對比靈敏度計(jì)上有四個平底方孔，其

34、深度分別為對比靈敏度計(jì)厚度的分別為對比靈敏度計(jì)厚度的1%，2%，3%和和4%。 對比靈敏度試塊對比靈敏度試塊方形試塊圓形試塊100%RCTS單幀采集圖像10幀采集處理4）信噪比）信噪比 p數(shù)字成像系統(tǒng)的檢測特征信號和噪聲以信噪比（數(shù)字成像系統(tǒng)的檢測特征信號和噪聲以信噪比（SNR）的形式表示，）的形式表示，SNR信號強(qiáng)度信號強(qiáng)度/噪聲強(qiáng)度，噪聲強(qiáng)度，即有用的數(shù)字圖像信息即有用的數(shù)字圖像信息/無用的噪聲信號信息。無用的噪聲信號信息。p在在X射線數(shù)字成像檢測中，采用相對較低的管電射線數(shù)字成像檢測中，采用相對較低的管電壓值和適宜的曝光量（不能太高），可以適當(dāng)提壓值和適宜的曝光量（不能太高），可以適當(dāng)提

35、高信噪比。高信噪比。 空間分辨率、信噪比、動態(tài)范圍之間的關(guān)系空間分辨率、信噪比、動態(tài)范圍之間的關(guān)系 p增加空間分辨率，只好減增加空間分辨率，只好減小像素顆粒尺寸、增加像素小像素顆粒尺寸、增加像素密度密度,即增加單位面積內(nèi)的像即增加單位面積內(nèi)的像素?cái)?shù)量，也就是增加像素矩素?cái)?shù)量，也就是增加像素矩陣大小。陣大小。p單位像素的面積越小，就單位像素的面積越小，就會使每一像素檢測到的會使每一像素檢測到的X射射線光子數(shù)大大減少，每個像線光子數(shù)大大減少，每個像素的感光性能越低，每一像素的感光性能越低，每一像素點(diǎn)的信噪比降低，動態(tài)范素點(diǎn)的信噪比降低，動態(tài)范圍變窄。圍變窄。 顯 示 和 儲 存 費(fèi) 用圖 像 質(zhì)

36、量最佳圖像質(zhì)量噪聲限制區(qū)分辨率限制區(qū)像素尺寸140-200 m理想的像素尺寸（） 像素大小和噪聲之間的關(guān)系像素大小和噪聲之間的關(guān)系 7射線數(shù)字成像基本技術(shù)射線數(shù)字成像基本技術(shù) 射線數(shù)字檢測技術(shù)與射線照相技術(shù)的透照檢射線數(shù)字檢測技術(shù)與射線照相技術(shù)的透照檢測基本相似，但由于射線探測器不同，所測基本相似，但由于射線探測器不同，所以透照技術(shù)還是存在差別。透照技術(shù)包括以透照技術(shù)還是存在差別。透照技術(shù)包括透照布置、透照方式、透照參數(shù)選擇、標(biāo)透照布置、透照方式、透照參數(shù)選擇、標(biāo)記和像質(zhì)計(jì)放置、散射線防護(hù)等。記和像質(zhì)計(jì)放置、散射線防護(hù)等。7.1成像檢測技術(shù)分級成像檢測技術(shù)分級p成像檢測技術(shù)分級成像檢測技術(shù)分級

37、 A 級：基本技術(shù)級：基本技術(shù) B 級：優(yōu)化技術(shù)級：優(yōu)化技術(shù)7.2透照布置與成像方式透照布置與成像方式p射線數(shù)字成像的透照方式與膠片照相方法基本相射線數(shù)字成像的透照方式與膠片照相方法基本相同，既要考慮射線透照方向，又要考慮射線源、同，既要考慮射線透照方向，又要考慮射線源、工件、探測器的相對位置，以及透照方式。工件、探測器的相對位置，以及透照方式。p在射線數(shù)字成象檢驗(yàn)技術(shù)中，一般采用在射線數(shù)字成象檢驗(yàn)技術(shù)中，一般采用放大透照放大透照布置布置 fFM = F/fp射線數(shù)字檢測技術(shù)的透照和成像方式同樣有縱縫射線數(shù)字檢測技術(shù)的透照和成像方式同樣有縱縫外透法、內(nèi)透法，環(huán)縫外透法、內(nèi)透法，雙壁單外透法、內(nèi)

38、透法，環(huán)縫外透法、內(nèi)透法，雙壁單影法和雙壁雙影法。影法和雙壁雙影法。p由于采用線陣列探測器成像技術(shù)，以及小直徑管由于采用線陣列探測器成像技術(shù)，以及小直徑管對接環(huán)縫的成像方式具有一些特殊的方面，下面對接環(huán)縫的成像方式具有一些特殊的方面，下面單獨(dú)進(jìn)行介紹。單獨(dú)進(jìn)行介紹。p其它情況如大直徑管環(huán)焊縫、平板焊縫、鑄件透其它情況如大直徑管環(huán)焊縫、平板焊縫、鑄件透照布置和成像方式與射線照相技術(shù)相同，照布置和成像方式與射線照相技術(shù)相同， 線陣列探測器成像方式線陣列探測器成像方式 線陣探測器在使用中需要與檢測對象進(jìn)行相線陣探測器在使用中需要與檢測對象進(jìn)行相對運(yùn)動，經(jīng)掃描運(yùn)動才能獲取有效的檢測對運(yùn)動，經(jīng)掃描運(yùn)動才

39、能獲取有效的檢測圖像。分為直線運(yùn)動掃描成像方式和旋轉(zhuǎn)圖像。分為直線運(yùn)動掃描成像方式和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動掃描成像方式。運(yùn)動掃描成像方式。 123V1tS0D32VSDD直線運(yùn)動掃描成像方式直線運(yùn)動掃描成像方式1-射線源；射線源；2-探測器；探測器；3-被檢件被檢件123t1RSDD23S0D132t1RSDD23S0D a） b） 圖圖7-16 旋轉(zhuǎn)掃描成像方式旋轉(zhuǎn)掃描成像方式a） 單壁透照法單壁透照法 b） 雙壁雙影法雙壁雙影法1射線源；射線源；2探測器；探測器；3被檢件被檢件小直徑管對接環(huán)縫成像方式小直徑管對接環(huán)縫成像方式 采用雙壁雙影傾斜透照橢圓成像或展開成直縫狀態(tài)采用雙壁雙影傾斜透照橢圓成像或展開

40、成直縫狀態(tài)成像顯示方式。橢圓成像有困難或?qū)z測有特殊要成像顯示方式。橢圓成像有困難或?qū)z測有特殊要求時，可采用垂直透照方式重疊成像。求時，可采用垂直透照方式重疊成像。 p（1）雙壁雙影橢圓成像（面陣列探測器或圖像）雙壁雙影橢圓成像（面陣列探測器或圖像增強(qiáng)器）增強(qiáng)器） p（2）雙壁雙影展開式成像法（線陣列射線接收）雙壁雙影展開式成像法（線陣列射線接收裝置）裝置） 7.3.7.3.透照參數(shù)的選擇透照參數(shù)的選擇 與射線照相檢測技術(shù)類似，射線數(shù)字成像檢測技術(shù)的主要參與射線照相檢測技術(shù)類似，射線數(shù)字成像檢測技術(shù)的主要參數(shù)也包括射線能量、焦距、和曝光量等。數(shù)也包括射線能量、焦距、和曝光量等。最佳放大倍數(shù)也

41、最佳放大倍數(shù)也是射線數(shù)字成像技術(shù)的重要參數(shù)。是射線數(shù)字成像技術(shù)的重要參數(shù)。透照參數(shù)的選擇方式也透照參數(shù)的選擇方式也與射線照相檢測技術(shù)類與射線照相檢測技術(shù)類似。似。p 1)射線能量射線能量 p 選擇射線能量的原則是在保證穿透能力的前提下，盡可能選擇射線能量的原則是在保證穿透能力的前提下，盡可能低。應(yīng)限制所使用的最高能量。對于低。應(yīng)限制所使用的最高能量。對于X射線，可參考膠片照射線，可參考膠片照相時的最高電壓限值相時的最高電壓限值.p 在相同曝光量的條件下，較高的射線管電壓會損失圖像的在相同曝光量的條件下，較高的射線管電壓會損失圖像的對比度。對比度。 管電壓的影響管電壓的影響90kV95kV100

42、kV105kV結(jié)論結(jié)論：最佳管電壓定為100kV。 焦距875mm源到工件中心650mm管電流6.0mA焦點(diǎn)尺寸1.0mm積分時間400ms p2)曝光量曝光量射線的曝光量是到達(dá)射線探測器的劑量。曝光量雖射線的曝光量是到達(dá)射線探測器的劑量。曝光量雖然不直接影響檢測圖像的對比度、空間分辨率，但然不直接影響檢測圖像的對比度、空間分辨率，但它對數(shù)字圖像的信噪比影響較大。它對數(shù)字圖像的信噪比影響較大。射線數(shù)字檢測標(biāo)射線數(shù)字檢測標(biāo)準(zhǔn)一般未明確給出曝光量控制要求，實(shí)際是通過準(zhǔn)一般未明確給出曝光量控制要求，實(shí)際是通過圖像的對比度、空間分辨率間接控制曝光量。圖像的對比度、空間分辨率間接控制曝光量。常用常用較大

43、的曝光量，可以獲得較好的檢測圖像。較大的曝光量，可以獲得較好的檢測圖像。 p3)焦距焦距焦距會影響檢測的幾何不清晰度。對于不同焦距會影響檢測的幾何不清晰度。對于不同的射線數(shù)字成像技術(shù)透照等級要求，射線的射線數(shù)字成像技術(shù)透照等級要求，射線源到被檢件表面的距離應(yīng)滿足：源到被檢件表面的距離應(yīng)滿足：1）A級時 f 2）B級時 f 2/37.5bd2 / 315bdp4)最佳放大倍數(shù)最佳放大倍數(shù) 采取圖像放大技術(shù)，有利于采取圖像放大技術(shù)，有利于提高提高X射線數(shù)字成像的圖像射線數(shù)字成像的圖像質(zhì)量。圖像放大后，檢測工質(zhì)量。圖像放大后，檢測工件的影像得到放大，工件中件的影像得到放大，工件中細(xì)小缺陷的影像也隨之

44、放大細(xì)小缺陷的影像也隨之放大，因而變得容易識別。但是，因而變得容易識別。但是圖像的幾何不清晰度也隨之圖像的幾何不清晰度也隨之增大，總的不清晰度增大，增大，總的不清晰度增大，又不利于圖像質(zhì)量的改善。又不利于圖像質(zhì)量的改善。因此，存在最佳放大倍數(shù)。因此，存在最佳放大倍數(shù)。 3 / 2opt1iUMd2opt1iUMd222()giUUU333()giUUU 圖像增強(qiáng)器的最佳放大倍數(shù)圖像增強(qiáng)器的最佳放大倍數(shù)m射線源尺寸df1mm0.41mm0.1 0.4mm10可用放大倍數(shù)126100可分辨的最小細(xì)節(jié)可分辨的最小細(xì)節(jié)當(dāng)顯示屏上不清晰度確定后，空間分辨率也當(dāng)顯示屏上不清晰度確定后，空間分辨率也就確定了

45、，也就決定了可分辨的最小細(xì)節(jié)或就確定了，也就決定了可分辨的最小細(xì)節(jié)或缺陷。缺陷。 min2/3optiUxM p5)一次透照長度一次透照長度一次透照長度越長，透照次數(shù)越少，靈敏度一次透照長度越長，透照次數(shù)越少，靈敏度降低，邊緣處成像質(zhì)量越差。降低，邊緣處成像質(zhì)量越差。p6)工件運(yùn)動速度工件運(yùn)動速度動態(tài)檢側(cè)時除了按規(guī)定選取掃描面、掃描方位和移動動態(tài)檢側(cè)時除了按規(guī)定選取掃描面、掃描方位和移動范圍等外，還須正確選取工件運(yùn)動速度。相對運(yùn)動范圍等外，還須正確選取工件運(yùn)動速度。相對運(yùn)動速度的不當(dāng)會引起圖像的變形。速度的不當(dāng)會引起圖像的變形。p直線運(yùn)動速度直線運(yùn)動速度NTMPV式中，式中，V 直線運(yùn)動速度，

46、單位為毫米每秒（直線運(yùn)動速度，單位為毫米每秒（mm/s）；）； P 探測器成像單元尺寸，單位為微米（探測器成像單元尺寸，單位為微米（m） M 放大倍數(shù)，放大倍數(shù)，SDD/SOD； T 探測器的曝光時間，單位為毫秒（探測器的曝光時間，單位為毫秒（ms）；）； N 同一位置重復(fù)進(jìn)行圖像采集的次數(shù)。同一位置重復(fù)進(jìn)行圖像采集的次數(shù)。 p 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度 式中，式中，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度，單位為弧度每秒（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度，單位為弧度每秒（rad/s）；）；R 被檢件的半徑，單位為毫米（被檢件的半徑，單位為毫米（mm）。）。其余符號含義同直線運(yùn)動公式。其余符號含義同直線運(yùn)動公式。180PM T NR 100

47、ms200ms400ms500ms結(jié)論結(jié)論：最佳積分時間定為400ms。 焦距875mm源到工件中心650mm管電壓100kV管電流6.0mA焦點(diǎn)尺寸1.0mm7)積分時間積分時間p8) 采集幀數(shù)采集幀數(shù)提高疊加幀數(shù)可以有效提高信噪比提高疊加幀數(shù)可以有效提高信噪比幀數(shù)增加檢測時間也相應(yīng)增加。幀數(shù)增加檢測時間也相應(yīng)增加。結(jié)論：實(shí)際檢測通常選取結(jié)論：實(shí)際檢測通常選取10-25幀，保證圖像質(zhì)量幀，保證圖像質(zhì)量的前提下兼顧檢測速度的前提下兼顧檢測速度。多幀疊加處理方法多幀疊加處理方法單幀處理12號絲12號絲平均處理7.4.像質(zhì)計(jì)和標(biāo)記擺放像質(zhì)計(jì)和標(biāo)記擺放 7.5.散射線防護(hù)散射線防護(hù) 7.6平板探測器

48、的校正平板探測器的校正 探測器的校正（以平板為例）探測器的校正（以平板為例）p偏移校正：偏移校正：偏移校正主要是用來消除暗電偏移校正主要是用來消除暗電流對圖像的影響流對圖像的影響 p增益校正：增益校正：主要是用來消除像素點(diǎn)間敏感主要是用來消除像素點(diǎn)間敏感度差異和外界度差異和外界X射線照射不均造成的影響。射線照射不均造成的影響。 p快速壞點(diǎn)校正：快速壞點(diǎn)校正：主要用來消除平板中壞像主要用來消除平板中壞像點(diǎn)對獲取圖像的影響點(diǎn)對獲取圖像的影響 DR圖像校正圖像校正啟動系統(tǒng)后預(yù)熱啟動系統(tǒng)后預(yù)熱30分鐘，針對特定采集模式，對平分鐘，針對特定采集模式，對平板探測器分別做板探測器分別做offset cali

49、bration和和Gain calibration校正。校正。偏移校正不開源采集，增益校正在管電壓偏移校正不開源采集，增益校正在管電壓60kV、管、管電流電流6mA、焦點(diǎn)尺寸、焦點(diǎn)尺寸1.0mm、焦距、焦距875mm下進(jìn)行下進(jìn)行。校正后本底數(shù)據(jù)DR圖像校正前后對比圖像校正前后對比 校正后數(shù)據(jù)校正前數(shù)據(jù)局部放大8圖像質(zhì)量、評定及存貯圖像質(zhì)量、評定及存貯p圖像質(zhì)量概述圖像質(zhì)量概述p圖像的像質(zhì)計(jì)靈敏度圖像的像質(zhì)計(jì)靈敏度 p圖像處理圖像處理p圖像評定圖像評定 p圖像的存貯和記錄圖像的存貯和記錄 9平板平板DR檢測工藝卡檢測工藝卡 10 10人工缺陷射線人工缺陷射線DR與與RT對比對比 RT射線DR2孔

50、 2個3孔 2個5mm缺陷2個10mm缺陷2個自然缺陷檢測對比自然缺陷檢測對比缺陷類型缺陷位置缺陷大小是否可見靈敏度底片射線DR底片射線DR底片射線DR氣孔10.80.74可見可見1513氣孔21.51.32可見可見1513氣孔31.781.82可見可見1513夾雜1.411.49可見可見1513冷隔3.23.01可見可見151311 射線數(shù)字檢測的應(yīng)用射線數(shù)字檢測的應(yīng)用油氣管道檢測(瑞奇戈德專利技術(shù))34mm焊縫透照圖像F15戰(zhàn)斗機(jī)蜂窩結(jié)構(gòu)的檢測平板探測器爬行器遠(yuǎn)東無損檢測論壇報(bào)告申港公司采用DR檢測系統(tǒng)對小直徑管道對接焊縫檢測結(jié)果。 小直徑管對接焊縫DR檢測結(jié)果CMOS平板探測器平板探測器

51、-焊縫焊縫8mmAL4mm鋼12mmAL北京科海恒生提供CMOS平板探測器平板探測器-鑄件鑄件北京科海恒生提供 12射線檢測的發(fā)展趨勢射線檢測的發(fā)展趨勢p 1988年，美國國防科技情報(bào)中心和年，美國國防科技情報(bào)中心和NASA發(fā)表研究報(bào)告，發(fā)表研究報(bào)告，討論討論21世紀(jì)初無損檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢，指出世紀(jì)初無損檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢，指出“射線檢測射線檢測成像及微小缺陷檢測等新方法新技術(shù)成像及微小缺陷檢測等新方法新技術(shù)”-重點(diǎn)課題。重點(diǎn)課題。p 1990年，年，R.halmshaw和和N.A.Ridyard在在發(fā)表發(fā)表“數(shù)字射線照相方法評述數(shù)字射線照相方法評述”論文，論文，數(shù)字射線照相是射線檢測發(fā)展方

52、向。數(shù)字射線照相是射線檢測發(fā)展方向。p 1994年，年，Harold Berger在美國在美國發(fā)表發(fā)表“射線無損檢測的趨勢射線無損檢測的趨勢”，指出數(shù)字射，指出數(shù)字射線檢測和提高靈敏度、缺陷檢出率是研究重點(diǎn)。線檢測和提高靈敏度、缺陷檢出率是研究重點(diǎn)。(第第15屆屆國際無損檢測技術(shù)會議也提出相同的觀點(diǎn)國際無損檢測技術(shù)會議也提出相同的觀點(diǎn))p圖像數(shù)字化：圖像數(shù)字化：高分辨率數(shù)字照相技術(shù)高分辨率數(shù)字照相技術(shù)p快速照相：快速照相：實(shí)時成像或準(zhǔn)實(shí)時成像實(shí)時成像或準(zhǔn)實(shí)時成像p高靈敏度、高靈敏度、高可靠性、高可靠性、高精度照相高精度照相p特殊照相特殊照相(微小焦點(diǎn)照相，復(fù)雜結(jié)構(gòu)照相微小焦點(diǎn)照相，復(fù)雜結(jié)構(gòu)照相) 13數(shù)字射線照相需要解決的問題數(shù)字射線照相需要解決的問題(1) 如何保證數(shù)字圖像的真實(shí)性。如何保證數(shù)字圖像的真實(shí)性。(2) 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的問題。目前膠片照相的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的問題。目前膠片照相的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)展比較成熟，但膠片照相的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不適宜發(fā)展比較成熟，但膠片照相的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不適宜數(shù)字化射線檢測。對數(shù)字化射線檢測的灰度、數(shù)字化射線檢測。對數(shù)字化射線檢測的灰度、信噪比、圖像質(zhì)量、設(shè)備認(rèn)證等的規(guī)定還有待信噪比、圖像質(zhì)量、設(shè)備認(rèn)證等的規(guī)定還有待于深入探討。于深入探討。(3) 設(shè)備問題。設(shè)備問題。(4) 大量圖像數(shù)據(jù)管理。大量圖像數(shù)據(jù)管理。(5) 人員教育和培訓(xùn)。人員教育和培訓(xùn)。