x射線數(shù)字成像技術(shù)簡(jiǎn)介

x射線數(shù)字成像技術(shù)，又稱為DR技術(shù)，數(shù)字射線成像技術(shù)等，下文將介紹一下X射線數(shù)字成像技術(shù)的基本概念和優(yōu)缺點(diǎn)。

X射線數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)發(fā)展概況

X射線數(shù)字成像是一項(xiàng)新興的無損檢測(cè)技術(shù)。（在以往的文獻(xiàn)中將“X射線數(shù)字成像”無損檢測(cè)技術(shù)稱為“X射線實(shí)時(shí)成像”無損檢測(cè)技術(shù)或“X射線實(shí)時(shí)成像與計(jì)算機(jī)圖像處理”無損檢測(cè)技術(shù)。其實(shí)，從成像原理來說并考慮到文字上敘述的方便，用“X射線數(shù)字成像”表述更為準(zhǔn)確和貼切，因此，本文改用“X射線數(shù)字成像”表述。）

八十年代后期以來，英、美等工業(yè)發(fā)達(dá)開始研究、應(yīng)用該技術(shù)；為了跟蹤國(guó)際無損檢測(cè)發(fā)展的新潮流，幾乎在同時(shí)國(guó)內(nèi)的無損檢測(cè)界也開展了卓有成效的研究，并應(yīng)用于鍋爐、壓力容器焊縫的無損檢測(cè)。

為了及時(shí)總結(jié)我國(guó)Ｘ射線數(shù)字成像技術(shù)開發(fā)、研究和應(yīng)用成果，大力推進(jìn)該技術(shù)的發(fā)展，1994年勞動(dòng)部設(shè)立技措項(xiàng)目，支持有條件的企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)，到1996年底已有四家企業(yè)通過了勞動(dòng)部職業(yè)安全衛(wèi)生與鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)評(píng)。1994年勞動(dòng)部鍋爐壓力容器檢測(cè)研究中心以及有關(guān)單位共同承擔(dān)了勞動(dòng)部科技項(xiàng)目：《鍋爐壓力容器焊縫X射線檢測(cè)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)的應(yīng)用研究課題》(課題編號(hào)為L(zhǎng)G94-012) ，經(jīng)過三年的努力，該課題已1996年7月通過了部級(jí)鑒定。

X射線數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)述

由于計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展和微小焦點(diǎn)Ｘ射線機(jī)的出現(xiàn) ，X射線數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)能夠用于金屬材料的無損檢測(cè)。它的原理可用兩個(gè)“轉(zhuǎn)換”來概括：X射線穿金屬材料后被圖像增強(qiáng)器所接收，圖像增強(qiáng)器把不可見的X射線圖像轉(zhuǎn)換為可視圖像，轉(zhuǎn)換過程實(shí)為“光電效應(yīng)”，稱為“光電轉(zhuǎn)換”；從信息量的載體而言，可視圖像的載體是模擬量，它不能為計(jì)算機(jī)所識(shí)別，如要輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，則需將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，進(jìn)行“模數(shù)轉(zhuǎn)換”，再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理將可視圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，其方法是用高清晰度電視攝像機(jī)攝取可視圖像，輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行“模數(shù)轉(zhuǎn)換”，轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，以提高圖像的靈敏度和清晰度，處理后的圖像顯示在顯示器屏幕上，顯示的圖像能提供檢測(cè)材料內(nèi)部的缺陷性質(zhì)、大小、位置等信息，在顯示器屏幕上直接觀察檢測(cè)結(jié)果，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行缺陷等級(jí)評(píng)定，從而達(dá)到檢測(cè)的目的。圖像的產(chǎn)生會(huì)有短暫的延遲，延遲的時(shí)間取決于計(jì)算機(jī)處理的速度；檢測(cè)結(jié)果暫儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)硬盤內(nèi)并終轉(zhuǎn)儲(chǔ)到ＣＤ光盤上；借助計(jì)算機(jī)程序?qū)z測(cè)結(jié)果進(jìn)行輔助評(píng)定，可大大提高檢測(cè)的速度，使X射線無損檢測(cè)技術(shù)向自動(dòng)化邁進(jìn)了一步。X射線數(shù)字成像檢測(cè)技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的X射線膠片照相檢測(cè)方法。檢測(cè)圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。從某種意義上說，X射線數(shù)字成像技術(shù)是射線無損檢測(cè)技術(shù)的一次革命。

X射線數(shù)字成像技術(shù)的特點(diǎn)

與膠片照相檢測(cè)方法的區(qū)別

X射線數(shù)字成像方法與X射線膠片照相方法在基本原理上是相同的；膠片照相方法是X射線穿透工件，部分射線能量被材料吸收，其余的射線能量穿過工件后使膠片感光，在底片上產(chǎn)生黑度差異的影像，從而達(dá)到檢測(cè)目的；而X射線數(shù)字成像方法同樣是X射線穿透工件，部分能量被材料吸收，其余的射線能量則經(jīng)圖像增強(qiáng)器轉(zhuǎn)換為可見圖像，經(jīng)計(jì)算處理后，在顯示器屏幕上觀察檢測(cè)結(jié)果?？梢娝鼈儺a(chǎn)生的機(jī)理是一致的。但是，在表現(xiàn)形式上卻有所不同，主要表現(xiàn)為：

(1)檢測(cè)的載體不同
X射線膠片照相方法的檢測(cè)載體是膠片，而X射線數(shù)字成像方法的檢測(cè)載體則是計(jì)算機(jī)。

(2)檢測(cè)結(jié)果的顯示媒體不同
X射線膠片方法檢測(cè)結(jié)果的顯示媒體是底片；而X射線數(shù)字成像方法檢測(cè)結(jié)果的顯示媒體則是計(jì)算機(jī)的顯示器。

(3)檢測(cè)影像(圖像)大小不同
X射線膠片照相方法檢測(cè)的影像基本是實(shí)物原樣大小的影像；而X射線數(shù)字成像檢測(cè)的圖像則是放大的。

(4)X射線曝光方式不同
由于設(shè)備和工藝方法的原因，X射線膠片照相的曝光方式是間斷的，曝光時(shí)間與間歇時(shí)間比不小于1:1；而X射線數(shù)字成像則可以做到較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)曝光。

(5)檢測(cè)所需的時(shí)間不同
X射線膠片照相方法拍攝一張膠片的曝光時(shí)間一般不少于3分鐘，還需要較長(zhǎng)時(shí)間的顯影、定影、沖洗、涼干，而X射線數(shù)字成像則可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)所見的檢測(cè)結(jié)果，采集和處理一幅圖像僅需幾秒鐘的時(shí)間，因而檢測(cè)效率大大提高，適合于連續(xù)生產(chǎn)的流水線上的連續(xù)檢測(cè)。

(6)圖像處理方式不同
實(shí)時(shí)成像檢測(cè)方法不需要暗室處理，不會(huì)產(chǎn)生類似膠片和暗室處理等原因而造成的底片自身質(zhì)量不合格等偽缺陷，這是X射線數(shù)字成像檢測(cè)的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)。