什(shen)麽(me)是(shi)X射(she)線(xian)數字成像(xiang)DR技(ji)術(shu)-2

　　圖(tu)像(xiang)灰(hui)度(du)之分(fen)辨(bian)率的(de)定(ding)義

　　(1)圖(tu)像(xiang)灰(hui)度(du)與(yu)對(dui)比度

　　與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)技(ji)術(shu)的(de)黑(hei)度(du)概(gai)念(nian)相對(dui)應，X射(she)線(xian)數字成像(xiang)技(ji)術(shu)引(yin)進灰(hui)度的(de)概(gai)念(nian)。圖(tu)像(xiang)中(zhong)黑(hei)白的(de)程(cheng)度(du)用(yong)灰(hui)度(du)來描(miao)述(shu)，將(jiang)圖(tu)像(xiang)中(zhong)黑(hei)白的(de)變(bian)化(hua)範圍定(ding)義為256個灰度等級。顯(xian)示器(qi)上(shang)圖(tu)像(xiang)較(jiao)亮(liang)部(bu)位(wei)與(yu)相(xiang)鄰較暗部(bu)位(wei)的(de)灰(hui)度(du)差稱為圖(tu)像(xiang)對(dui)比度。

　　(2)圖(tu)像(xiang)分(fen)辯與(yu)圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度

　　圖(tu)像(xiang)分(fen)辨(bian)率是指顯(xian)示器(qi)上(shang)可(ke)識(shi)別(bie)的(de)線(xian)條(tiao)能(neng)夠(gou)分(fen)離的(de)最小間距(ju)，單(dan)位(wei)是每毫(hao)米(mi)線(xian)對(dui)(LP/mm)。壹個(ge)線(xian)對(dui)由壹(yi)根(gen)線(xian)條(tiao)和(he)壹(yi)個(ge)間距組成，且間距的(de)寬(kuan)度(du)等於線(xian)條(tiao)的(de)寬(kuan)度(du)，以壹毫(hao)米(mi)寬度(du)範(fan)圍內的(de)線(xian)對(dui)數表示(shi)。

　　圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度：在(zai)X射(she)線(xian)數字成像(xiang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，壹(yi)個(ge)明(ming)銳(rui)邊界的(de)影(ying)像(xiang)因受(shou)到某(mou)些因素(su)的(de)影(ying)響而(er)變(bian)得(de)模糊，模糊的(de)範(fan)圍擴展成壹個區(qu)域(yu)，該(gai)區(qu)域(yu)的(de)寬(kuan)度(du)即為圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度，單(dan)位(wei)是毫米(mi)。

　　顯(xian)而易(yi)見(jian)，圖(tu)像(xiang)分(fen)辯率和圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度實際上(shang)是壹(yi)個(ge)問(wen)題的(de)兩(liang)個(ge)表述(shu)，反(fan)映的(de)都(dou)是(shi)圖(tu)像(xiang)邊界的(de)清晰(xi)程(cheng)度(du)，它(ta)們可(ke)以(yi)用(yong)同壹種圖(tu)像(xiang)測(ce)試(shi)卡在(zai)顯(xian)示屏(ping)上(shang)客觀地(di)測(ce)試(shi)出(chu)來。根據定(ding)義，圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度的(de)量(liang)值(zhi)等於圖(tu)像(xiang)分(fen)辨(bian)率線(xian)對(dui)數的(de)倒(dao)數的(de)二(er)分(fen)之壹。

　　按照(zhao)視頻技(ji)術(shu)的(de)定(ding)義，分(fen)辨率可(ke)分(fen)為時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率和空間分(fen)辨(bian)率。時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率多用於儀(yi)器(qi)時(shi)基(ji)線(xian)性的(de)分(fen)辨(bian)。由於幾何位(wei)置或材料密度(du)差(cha)異引(yin)起的(de)視頻分(fen)辨(bian)率則(ze)稱(cheng)為空間分辨(bian)率。因為X射(she)線(xian)數字成像(xiang)技(ji)術(shu)不(bu)涉及時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率的(de)問(wen)題，所(suo)以(yi)X射(she)線(xian)數字成像(xiang)技(ji)術(shu)中(zhong)所(suo)講(jiang)的(de)分(fen)辨(bian)率就是空(kong)間分辨率。

　　成像(xiang)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)

　　從試(shi)驗(yan)情(qing)況來看(kan)，當(dang)鋼焊(han)縫(feng)的(de)透(tou)照(zhao)厚(hou)度為10～20mm時(shi)，為使像(xiang)質計靈(ling)敏(min)度達到標(biao)準規(gui)定(ding)的(de)要求，圖(tu)像(xiang)有(you)效(xiao)評定(ding)區(qu)內的(de)灰(hui)度(du)應控制(zhi)在(zai)130～230，對(dui)比度控制(zhi)在(zai)60～120，圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度應(ying)不(bu)大(da)於0.25mm。按(an)照(zhao)目(mu)前的(de)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)，這三(san)個指(zhi)標(biao)是能(neng)夠達(da)到的(de)。

　　

　　成像(xiang)技(ji)術(shu)之(zhi)圖(tu)像(xiang)放大(da)

　　X射(she)線(xian)數字成像(xiang)技(ji)術(shu)與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)技(ji)術(shu)的(de)區(qu)別(bie)在(zai)於：實時(shi)成像(xiang)所(suo)得(de)到的(de)圖(tu)像(xiang)是(shi)放大(da)的(de)，而(er)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)技(ji)術(shu)在(zai)同壹條(tiao)件下(xia)所(suo)得(de)到的(de)底(di)片(pian)影像(xiang)基(ji)本(ben)上(shang)是不(bu)放大(da)的(de)。在(zai)實時(shi)成像(xiang)中(zhong)：

　　(1)圖(tu)像(xiang)放大(da)的(de)必(bi)然(ran)性

　　由(you)於探傷(shang)工件(jian)不(bu)可(ke)能(neng)緊(jin)貼在(zai)圖(tu)像(xiang)增(zeng)強器(qi)的(de)輸入(ru)屏(ping)的(de)表面(mian)上(shang)，從幾何投影(ying)原(yuan)理(li)可(ke)知，所(suo)得(de)圖(tu)像(xiang)必(bi)然(ran)是放大(da)的(de)，放大(da)倍數M=L/L1=(L1+L2)/L1=1+(L2/L1)。

　　(2)圖(tu)像(xiang)放大(da)的(de)必(bi)要性

　　由(you)於實時(shi)成像(xiang)法(fa)與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)法的(de)載(zai)體不(bu)同，為了提(ti)高圖(tu)像(xiang)質量(liang)，特(te)別(bie)是(shi)為了提(ti)高圖(tu)像(xiang)的(de)清晰(xi)度，圖(tu)像(xiang)有(you)必(bi)要放大(da)，這是因為：

　　圖(tu)像(xiang)實際不(bu)清晰(xi)度U與(yu)圖(tu)像(xiang)綜(zong)合不(bu)清晰(xi)度U0有(you)關(guan)，圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度受(shou)設(she)備系統不(bu)清晰(xi)度(又(you)稱(cheng)設(she)備固(gu)有(you)不(bu)清晰(xi)度)Us和(he)幾何不(bu)清晰(xi)度Ug以(yi)及移(yi)動不(bu)清晰(xi)度Ur三(san)大(da)因素(su)的(de)綜(zong)合影響，但(dan)它(ta)們之間(jian)不(bu)是簡(jian)單(dan)的(de)算(suan)術(shu)和的(de)關(guan)系，根據(ju)英國標(biao)準介紹，圖(tu)像(xiang)綜(zong)合不(bu)清晰(xi)度與(yu)三(san)者之(zhi)間是立方(fang)與(yu)立(li)方(fang)和(he)的(de)關(guan)系，即：U03=Us3＋Ug3＋Ur3，當(dang)采(cai)集(ji)靜(jing)止圖(tu)像(xiang)時(shi)，Ur=0，則(ze)U03=Us3＋Ug3。設(she)備系統不(bu)清晰(xi)度Us是(shi)設(she)備本(ben)身(shen)固(gu)有(you)的(de)，可(ke)通(tong)過(guo)圖(tu)像(xiang)測(ce)試(shi)卡在(zai)系統中(zhong)直(zhi)接(jie)測(ce)出。幾何不(bu)清晰(xi)度與(yu)成像(xiang)時(shi)的(de)幾何參數有關(guan)，根據(ju)射(she)線(xian)投(tou)影(ying)成像(xiang)原(yuan)理(li)和圖(tu)2所(suo)示(shi)，實時(shi)成像(xiang)中(zhong)幾何不(bu)清晰(xi)度Ug與(yu)放大(da)倍數M的(de)關(guan)系是：Ug=(d•L2)/L1=d(M-1)，d為X射(she)線(xian)機的(de)焦點尺(chi)寸，mm。若(ruo)已(yi)知焦點尺(chi)寸d和(he)放大(da)倍數M，便(bian)可(ke)算(suan)出(chu)幾何不(bu)清晰(xi)度Ug，從而(er)算(suan)出(chu)圖(tu)像(xiang)綜(zong)合不(bu)清晰(xi)度U0。

　　圖(tu)像(xiang)放大(da)後，圖(tu)像(xiang)中(zhong)壹(yi)些原(yuan)來不(bu)易分(fen)辨(bian)的(de)細(xi)小影像(xiang)也被(bei)放大(da)而變(bian)得(de)容(rong)易分(fen)辨，有(you)利於細(xi)小缺陷(xian)的(de)識(shi)別(bie)，圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)的(de)程(cheng)度(du)得(de)到改(gai)善(shan)，圖(tu)像(xiang)質量(liang)得(de)到明(ming)顯(xian)的(de)提(ti)高。圖(tu)像(xiang)不(bu)清晰(xi)度改(gai)善(shan)的(de)程(cheng)度(du)可(ke)以(yi)用(yong)“圖(tu)像(xiang)的(de)綜(zong)合分辨率被(bei)放大(da)了M倍(bei)或圖(tu)像(xiang)的(de)綜(zong)合不(bu)清晰(xi)度被(bei)縮小了M倍(bei)”來表述(shu)：U=U0/M。

　　然(ran)而(er)，圖(tu)像(xiang)放大(da)也有(you)壹(yi)個適(shi)度問(wen)題，放大(da)倍數過大(da)，反(fan)而會(hui)降低靈(ling)敏(min)度，這是因為隨著(zhe)放大(da)倍數的(de)增(zeng)大(da)，幾何不(bu)清晰(xi)度也隨之(zhi)增(zeng)大(da)，會使(shi)影像(xiang)的(de)邊界變(bian)得(de)模糊。另(ling)外，放大(da)倍數過大(da)也會(hui)使(shi)圖(tu)像(xiang)實際檢測(ce)長度(du)減小，也是(shi)不(bu)經濟的(de)，因此就有壹(yi)個最佳放大(da)倍數和最小缺陷(xian)檢出尺(chi)寸的(de)問(wen)題。根(gen)據(ju)美國ASMEE1000-88標(biao)準，圖(tu)像(xiang)檢測(ce)的(de)最佳放大(da)倍數Mopt為：Mopt=1+(Us/d)3/2，圖(tu)像(xiang)可(ke)檢測(ce)出的(de)最小缺陷(xian)尺(chi)寸dmin為：dmin=Us/M2/3。

　　成像(xiang)工藝(yi)之(zhi)工藝(yi)試(shi)驗(yan)與(yu)工藝(yi)評定(ding)

　　X射(she)線(xian)數字成像(xiang)在(zai)正(zheng)式(shi)使用(yong)前(qian)應(ying)進行(xing)工藝(yi)試(shi)驗(yan)和工藝(yi)評定(ding)，以(yi)確(que)定(ding)工藝(yi)的(de)有(you)效(xiao)性和(he)穩定(ding)性。由(you)於X射(she)線(xian)數字成像(xiang)是(shi)壹(yi)項新(xin)技(ji)術(shu)，實時(shi)成像(xiang)工藝(yi)與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)工藝(yi)有(you)許多不(bu)同，只有經(jing)過多(duo)次(ci)的(de)工藝(yi)試(shi)驗(yan)才能(neng)尋(xun)找到較(jiao)佳(jia)工藝(yi)參數，尤(you)其是(shi)對(dui)於初(chu)次(ci)接(jie)觸(chu)X射(she)線(xian)實時(shi)成像(xiang)方(fang)法(fa)的(de)人(ren)員來說(shuo)，多做工藝(yi)試(shi)驗(yan)是十(shi)分必(bi)要的(de)。通(tong)過(guo)工藝(yi)試(shi)驗(yan)，以確(que)定(ding)各(ge)工藝(yi)因素(su)之間的(de)相(xiang)互關(guan)系。這裏講(jiang)的(de)工藝(yi)因素(su)主要有：X射(she)線(xian)機管(guan)電(dian)壓、管(guan)電(dian)流、成像(xiang)距(ju)離(L1、L2)、放大(da)倍數、散射(she)線(xian)屏(ping)蔽(bi)、低能射(she)線(xian)過(guo)濾等。由於需(xu)要試(shi)驗(yan)的(de)工藝(yi)因素(su)較多，正(zheng)交試(shi)驗(yan)法是(shi)壹種較有(you)效的(de)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)。工藝(yi)評定(ding)是(shi)X射(she)線(xian)數字成像(xiang)時(shi)投(tou)入(ru)使用(yong)之前(qian)的(de)重要環節，工藝(yi)評定(ding)是(shi)以(yi)圖(tu)像(xiang)質量(liang)指(zhi)標(biao)來評定(ding)工藝(yi)試(shi)驗(yan)所(suo)確(que)定(ding)的(de)工藝(yi)參數的(de)有(you)效(xiao)性。工藝(yi)評定(ding)應(ying)有(you)記(ji)錄(lu)和評定(ding)報(bao)告(gao)，以(yi)備查(zha)核。當(dang)工藝(yi)條(tiao)件(jian)改(gai)變(bian)之(zhi)後，應重新(xin)進(jin)行(xing)工藝(yi)評定(ding)。

　　對(dui)比試(shi)驗(yan)

　　工藝(yi)評定(ding)合格之後，要進行(xing)X射(she)線(xian)數字成像(xiang)與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)法的(de)焊(han)縫(feng)缺陷(xian)檢出能力(li)的(de)對(dui)比試(shi)驗(yan)。對(dui)比試(shi)驗(yan)的(de)方(fang)法(fa)是制作壹定(ding)數量並含有(you)各(ge)種常(chang)見(jian)焊接(jie)缺陷(xian)的(de)試(shi)件(jian)，用兩(liang)種方(fang)法(fa)各(ge)自對(dui)標(biao)樣進(jin)行(xing)探傷(shang)比較。對(dui)比試(shi)驗(yan)的(de)作用是(shi)培(pei)訓操作人(ren)員和(he)評定(ding)人(ren)員，圖(tu)像(xiang)評定(ding)人(ren)員對(dui)照(zhao)檢測(ce)圖(tu)像(xiang)和(he)照(zhao)相(xiang)底片(pian)，逐漸(jian)熟悉掌握圖(tu)像(xiang)中(zhong)焊(han)縫缺陷(xian)的(de)特(te)征(zheng)和評定(ding)方(fang)法(fa)，取(qu)得(de)經(jing)驗後才能(neng)獨(du)立地(di)進行(xing)圖(tu)像(xiang)評定(ding)工作。

　　透照(zhao)方(fang)式(shi)

　　X射(she)線(xian)數字成像(xiang)的(de)透(tou)照(zhao)方(fang)式(shi)與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)方(fang)法(fa)基(ji)本(ben)相同，同樣有(you)縱縫外透(tou)法(fa)、內透法(fa)，環縫(feng)外透(tou)法(fa)、內透法(fa)，雙壁(bi)單(dan)影(ying)法(fa)和(he)雙壁(bi)雙影(ying)法。例(li)如，透照(zhao)筒體焊縫(feng)時(shi),可(ke)將(jiang)圖(tu)像(xiang)增(zeng)強器(qi)(或X射(she)線(xian)機)固(gu)定(ding)在(zai)筒體外，X射(she)線(xian)管(guan)頭（或圖(tu)像(xiang)增(zeng)強器(qi)）固(gu)定(ding)在(zai)懸臂上(shang)，筒體放在(zai)電(dian)動小車(che)上(shang)，懸臂伸(shen)進(jin)筒體內，筒體隨小車(che)按(an)規(gui)定(ding)的(de)等分轉(zhuan)動或按等距離移(yi)動，即可(ke)對(dui)環縫(feng)或縱縫進(jin)行(xing)連(lian)續檢測(ce)。雙壁(bi)透照(zhao)時(shi)，由(you)於工件(jian)不(bu)可(ke)緊(jin)靠(kao)近(jin)圖(tu)像(xiang)增(zeng)強器(qi)，所(suo)以(yi)，以(yi)後側(ce)焊(han)縫(feng)還(hai)是前側(ce)焊(han)縫(feng)為檢測(ce)焊縫(feng)就顯(xian)得(de)不(bu)那麽(me)重要，這壹點(dian)是與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)方(fang)法(fa)是不(bu)同的(de)。

　　散(san)射(she)線(xian)的(de)屏(ping)蔽(bi)

　　無用(yong)射(she)線(xian)和(he)散(san)射(she)線(xian)對(dui)圖(tu)像(xiang)質量(liang)有(you)負(fu)影(ying)響作用，應(ying)加於屏(ping)蔽(bi)。屏(ping)蔽(bi)的(de)方(fang)法(fa)與(yu)膠(jiao)片(pian)照(zhao)相(xiang)法基(ji)本(ben)相同。

　　圖(tu)像(xiang)的(de)觀察

　　為了適應評定(ding)人(ren)員的(de)評片(pian)習(xi)慣(guan)，圖(tu)像(xiang)可(ke)以(yi)正(zheng)像(xiang)或負(fu)像(xiang)方(fang)式(shi)顯(xian)示，兩(liang)種顯(xian)示方(fang)式(shi)是等效的(de)，彩(cai)色(se)顯(xian)示對(dui)於分(fen)析微(wei)小缺陷(xian)有明(ming)顯(xian)的(de)分(fen)辨(bian)作用。