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数字成像是无损检测的未来吗

NDT数字成像计算机X线摄影

几十年来,在无损检测(NDT)行业,胶片一直是射线照相成像方法的选择。它的发展和行业竞争已经推动电影进入高质量的水平,有许多选择,几乎涵盖任何需要射线照相。慢胶片用于高分辨率的选择,而更快的速度覆盖较大或较小的关键材料。今天,我们有许多新的竞争对手试图推翻电影行业之王的地位。许多选择都有一个共同的结果:数字成像。

从传统图像到数字图像的转变是一个渐进的过程,跳跃非常小。我们都可能以这样或那样的形式遇到过它,但是最近的无损检测行业的变化已经把数字化摆在了我们未来的商业计划中。对更高质量的预测以及更高产量的承诺,激起了服务供应商和制造商的兴趣。在我们了解我们所面临的新技术之前,先让我们了解一下数字成像到底是什么。

什么是无损检测的数字成像?

如果我们采取数字技术和剥去动手部分,留给我们的数码影像。计算机X线摄影(CR),数字探测器阵列(DDA),线性二极管阵列(LDA)及其它“射线照相技术”结果在数字成像。的“成像介质”​​是辐射剂量这给每种模态它自己的“个性”的接收器。

而数字成像是这些过程的一个常数,产生的图像有其自身的特点,根据实际应用。CR图像往往具有高分辨率,但也可能受到噪声的影响。一个DDA图像,相反,将趋向于有一个较低的分辨率,但应该在降噪优于。其他应用程序也可能产生影响。

信号,噪声及放射

计算机X线上的管将具有比CR在钢铸造不同的噪声电平。这使我想起我们第一次两个主题:信号和噪声。信号被发送到所述成像介质上的主辐射束。噪声,但是,是任何额外的能量到达该相同的成像介质的组合。光,散射辐射,电子噪音,并致晕名噪音只有几个来源。任何技术将基于该装备的属性有信号和噪声特性。理想的情况下,零噪音,100%的信号将是我们的目标,但由于噪声是由信号,反之亦然带动下,这一目标不仅不切实际,而且是不可能的。所有X线有噪音,无论我们最好的意图。发达的过程中应给出一个最佳的信噪比,没有完全消除它。

最佳分辨率为NDT数码影像

另一个我们至少应该理解一点的因素是:决心。以电视市场为例。电视屏幕是由构成画面的微小像素网格组成的。高清电视一进入市场,我们就开始讨论分辨率。720P, 1080P,以及现在的4K都是我们认为的总分辨率,或者说一行或一块面板上的总像素。在1080P电视机中,屏幕的垂直线条是1080像素长。然后有1920条这样的竖线,这意味着我们有1920 x 1080的分辨率,或207万像素,在面板。

如果我们考虑用完全相同的分辨率的电视,而是一个更大的物理尺寸,本身就具有的像素要大一些。它仍然有与屏幕的行1920的每一行1080个像素,而每个像素需要覆盖更多的物理面积,以弥补较大的屏幕尺寸。这迫使该行业在“像素间距”,而不是总像素格式。

像素间距描述了从一个像素的中心到下一个中​​心测量,消除了总像素数作为我们的度量。该标准化分辨率而不的图像尺寸,使得不同尺寸的图像的简单分辨率比较。间距在“微米”或一毫米的千分之一测量,并且共用像素间距将是50-200微米。理想情况下,你想作为一个图像中的像素是合理可行的。过小的间距,然而,将导致更多的噪音,所以最小的是并不总是最好的。强大的技术人员应该知道如何进行谈判一个可接受的解决方案。

4096灰色阴影:确定射线照相位深度

我们已经确定像素被布置在一个二维网格中,但是还没有讨论如何填充它们。这就是比特深度发挥作用的地方。图像中的每个小像素都有一个由数字表示的“灰色值”。这个数字的潜在范围,即所谓的“动态范围”,取决于图像的位深度。

一位是包含代表开或关的1或0的一段信息。如果我们取第二个比特并将两者串在一起,我们可以得到on/off位置,以及在两者之间的另外两个位置。两位(2位深度)可以表示00或11,也可以是01或10。如果我们添加另一个位(3位深度),选项可以是000、001、010、100、011、110、101或111。每增加一位,选项的数量就增加一倍。

现在,让我们考虑从白色到黑色的灰色阴影,而不是开/关的场景。我们还将更深入地讨论这个问题。比特深度为12的结果是212选项或4096种灰色阴影,而16位将给我们216或者是65,536个灰色阴影。一组全是零的数字将导致无曝光或白色,而一组全是1的数字将导致完全饱和或黑色。剩下的选项是灰色阴影。

如果我们被检查了许多厚度变化的铸造,16位会给我们的范围内,把它们放在一个图像上。具有最小厚度变化的焊接会更好在12位由于高范围将不利于该应用程序。具有较高位深度来更高的辐射暴露和更多的噪音的机会,同为更高的分辨率。许多应用程序将看不到任何好处较高的范围,12位一般是充足的。X线摄影需要很详细很可能需要14-16位的设置,无论是多余的噪音。这是一个确定的技术人员需要做。

数字成像是无损检测的未来

显然,有很多的选项和功能内置到数字图像,这可能是最我们很多人都不会读的东西多如图片。然而,简单的事实是:数码影像是我们的未来,我们需要为它做准备。

电影将被淘汰,最终与一盎司的预防值得一磅的治疗。在业内较早获得领先的曲线,更多的时间和金钱,我们的客户将在以后节省的。此外,正确的训练技术员NDT从长远来看,这对制定一个合理的计划有很大的帮助。

计算摄影网络研讨会

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Wesley Soape, ASNT NDT iii级RT无损检测技术员,德克萨斯州拉波特

P: 409.948.8494