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数字成像是NDT的未来

无损检测数字成像计算机射线照相术

几十年来无损检测(NDT)行业,薄膜一直是选择的射线照相成像方法。它的演化和行业竞争使电影融入了高质量的水平,许多选择几乎需要放射线照相。慢膜用于精细分辨率选项,同时更快的速度涵盖更大或更少的关键材料。今天,我们有许多新的竞争对手试图将替代电影作为行业王。其中许多选项共享一个结果:数字成像。

传统到数字图像的过渡是渐进的跳跃和界限。我们都是,可能是以一种形式呈现它,但最近的NDT行业变化已经在我们未来的许多业务计划中表现出数字。更好质量的预测随着更高的生产的承诺引发了服务提供商和制造商的利益。在我们理解我们反对的新技术之前,让我们了解真正的数字成像。

NDT的数字成像是什么?

如果我们要采取数字技术并剥离手持部分,我们留下了数字成像。计算的射线照相(CR),数字检测器阵列(DDA),线性二极管阵列(LDA)和其他“射线照相技术”导致数字成像。“成像介质”​​是辐射剂量的接收器,其给出每个模态它自己的“个性”。

虽然数字成像是对这些过程的常数,但由于实际应用,所产生的图像具有它们自己的特性。CR图像倾向于具有高分辨率,但也可以遭受噪音。DDA图像成反比,将倾向于具有较低的分辨率,但应在降噪时excel。替代应用也可能具有效果。

信号、噪声和射线照相

管道上的计算机射线照相与钢铸件上的CR具有不同的噪声级。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,噪声是到达同一成像介质的任何额外能量的组合。光、散射辐射、电子噪声和光晕只是噪声的几个来源。任何技术都将根据设备的特性具有信号和噪声特性。理想情况下,100%信号的零噪声将是我们的目标,但由于噪声是由信号驱动的,反之亦然,这一目标不仅不切实际,而且不可能实现。不管我们的好意如何,所有的射线照相术都有噪音。一个成熟的过程应该给出一个最佳的信噪比,而不是完全消除它。

NDT数字成像的最佳分辨率

我们应该理解的另一个因素,至少有一点点:解决方案。考虑电视市场作为我们的榜样。电视屏幕由构成图片的微小像素网格组成。一旦高清电视推出市场,我们就开始讨论了解决方案。720p,1080p,现在4k是我们将考虑总分辨率的全部分辨率,或一行或一个面板中的总像素。在1080p电视中,屏幕的垂直线路长度为1080像素。那些1920年的垂直线条,这意味着我们在面板中的分辨率为1920 x 1080,或20.7万像素。

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。它每行仍有1080个像素,其中1920个像素在屏幕上,但每个像素需要覆盖更多的物理区域,以构成更大的屏幕尺寸。这迫使业界采用“像素间距”格式,而不是总像素。

像素间距描述了从一个像素的中心到下一个像素的中心的测量,消除了总像素计数作为我们的度量。这使分辨率标准化,而不需要图像大小,从而对不同大小的图像进行简单的分辨率比较。间距以微米或毫米的1/1000为单位,普通像素间距为50-200微米。理想情况下,您希望图像中尽可能多的像素。然而,过小的音高会产生更多的噪音,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接受的解决方案。

4096灰色阴影:确定放射线钻头深度

我们已经确定了像素在二维网格中布置,但尚未讨论如何填补它们。这是位深入游戏的地方。图像中的每个微小像素具有由数字表示的“灰度值”。该数字的电位范围,称为“动态范围”,取决于图像的比特深度。

一位是包含1或0的信息,该信息表示为“ON”或“OFF”。如果我们一起拍摄第二位并将两个串在一起,我们可以获得开/关位置,以及两者之间的两个。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),则选项可以为000,001,010,100,011,110,101或111.每次添加一点时,选项的数量都会加倍。

现在,让我们考虑从白色到黑色而不是开/关场馆的这些色调。我们也将在更高的比特深度讨论这一点。有点深度为12会给我们212.选项或4096灰色的灰色,而16位会给我们216.或65,536张灰色。一组所有零将导致没有曝光或白色,并且一组所有将导致完全饱和或黑色。介于两者之间的剩余选项是灰色的阴影。

如果我们要对一个厚度变化很大的铸件进行射线照相,16位会给我们一个范围,把它们全部放在一个图像上。厚度变化最小的焊缝在12位时会更好,因为高范围对该应用没有好处。位元深度越高,辐射暴露越大,噪声越大,分辨率越高。许多应用程序将看不到更高范围的好处,所以12位通常是足够的。需要大量细节的射线照相可能需要14-16位设置,而不考虑额外的噪声。这是技术人员需要做出的决定。

数字成像是NDT的未来

显然,数字图像中内置了许多选择和功能,这可能是我们中的许多人都将读过像图片一样常见的东西。然而,简单的事实是:数字成像是我们的未来,我们需要为此做准备。

电影终究会过时,一分预防胜于一分治疗。行业越早走在前面,我们的客户以后节省的时间和金钱就越多。此外,正确培训无损检测技术人员可以长途跋涉长期开发一个声音程序。

计算的射线照相网络研讨会

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Wesley Soape,Asnt NDT等级-III RT无损考试技术员,德克萨斯州La Porte

P:409.948.8494