几十年来无损检测(NDT)行业在美国，胶片一直是放射成像的首选方法。它的发展和行业竞争推动了胶片的高质量水平，有许多选择，几乎涵盖了任何需要射线照相的东西。慢膜用于精细的分辨率选项，而更快的速度覆盖更大或更少的关键材料。今天，我们有许多新的竞争者试图推翻电影作为行业之王的宝座。这些选项中的许多都有一个共同的结果:数字成像。

从传统图像到数字图像的过渡是一个循序渐进的过程，只有很小的飞跃。我们可能都以这样或那样的形式接触过NDT，但最近NDT行业的变化已经将数字化直接纳入了我们未来的许多商业计划中。对更高质量的预期和更高产量的承诺，正引发服务供应商和制造商的兴趣。在了解我们面临的新技术之前，让我们先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?

如果我们把一项数字技术剥离掉动手的部分，我们就剩下了数字成像。计算机放射摄影(CR)，数字探测器阵列(DDA)，线性二极管阵列(LDA)和其他“放射技术”导致了数字成像。“成像介质”是辐射剂量的接受者，它赋予每种形态各自的“个性”。

虽然数字成像是这些过程的一个常量，但根据实际应用产生的图像有自己的特点。CR图像往往具有高分辨率，尽管也可能受到噪声的影响。相反，DDA图像往往分辨率较低，但应该擅长降噪。其他应用程序也可能产生影响。

信号、噪声与放射学

管道上的计算机射线照相与铸钢件上的CR有不同的噪声水平。这就引出了我们的前两个主题:信号和噪声。信号是传输到成像介质的主要辐射束。然而，噪声是任何到达同一成像介质的额外能量的组合。光、散射辐射、电子噪声和光晕只是一些噪声源。根据设备的特性，任何技术都将具有信号和噪声特性。理想情况下，零噪声和100%信号将是我们的目标，但由于噪声是由信号驱动的，反之亦然，这个目标不仅不切实际，而且不可能实现。所有的射线摄影都有噪音，不管我们的初衷如何。一个完善的工艺应该给出最佳的信噪比，而不是完全消除信噪比。

无损检测数字成像的最佳分辨率

另一个我们需要了解的因素是:分辨率。以电视市场为例。电视屏幕是由构成画面的小像素网格组成的。高清电视一进入市场，我们就开始讨论分辨率问题。720P, 1080P和4K都是我们认为的总分辨率，或一行或一个面板的像素总和。在1080P电视中，屏幕的垂直线长度为1080像素。然后有1920条垂直线，这意味着我们在面板中有1920 x 1080的分辨率，或207万像素。

如果我们考虑一台分辨率完全相同，但物理尺寸更大的电视，像素本身就必须更大。它的每一行仍然有1080像素，其中1920行在屏幕上，但每个像素需要覆盖更多的物理区域，以弥补更大的屏幕尺寸。这迫使业界按照“像素间距”而不是总像素进行格式化。

像素间距描述了从一个像素的中心到下一个像素中心的度量，消除了作为度量的总像素数。这标准化了分辨率而没有图像大小，对不同大小的图像进行了简单的分辨率比较。像素间距以“微米”或1毫米的1/1000为单位，普通像素间距为50-200微米。理想情况下，您希望在一个图像中尽可能多的像素。然而，过小的音调会导致更多的噪音，所以最小的并不总是最好的。一个强大的技术人员应该知道如何协商一个可以接受的解决方案。

4096灰色的阴影:确定射线照相位深

我们已经确定了像素在二维网格中布局，但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用数字表示的“灰度值”。这个数字的潜在范围，被称为“动态范围”，取决于图像的位深。

一个比特是包含1或0的信息，表示“开”或“关”。如果我们取第二个位并将这两个位串在一起，我们可以得到开/关位置，以及中间的另外两个位。这两个位(2位深度)可以表示00或11，但也可以是01或10。如果我们添加另一个位(3位深度)，选项可能是000、001、010、100、011、110、101或111。每增加一个比特，选项的数量就翻倍。

现在，让我们考虑这些从白到黑的灰色阴影，而不是开/关的场景。我们还将在更高的位深处讨论这个问题。位深度为12会得到2¹²选项或4096个灰色阴影，而16位将给我们2¹⁶或者是65,536种灰色。一组全0会导致没有曝光，或白色，一组全1会导致完全饱和，或黑色。剩下的选项将是灰色的阴影。

如果我们要对一个有很多厚度变化的铸件进行x射线照相，16位将给我们一个范围，把它们都放在一张图像上。厚度变化最小的焊缝在12位时要好得多，因为高范围不会对应用有好处。比特深度越高，辐射暴露越高，产生噪音的几率也越大，同样，分辨率也越高。许多应用程序将看不到更高的范围，所以12位通常是充足的。需要大量细节的射线照相可能需要14-16位设置，不管额外的噪音。这是技术人员需要做出的决定。

数字成像是无损检测的未来

很明显，数字图像有很多选择和功能，这可能是我们大多数人读过的关于像图片一样常见的东西最多的。然而，一个简单的事实是:数字成像是我们的未来，我们需要为此做好准备。

胶片终究会过时，一盎司的预防抵得上一磅的治疗。行业越早走在前面，我们的客户日后就能节省更多的时间和金钱。此外,正确培训无损检测技术人员从长远来看，这对开发一个健全的程序大有裨益。

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