几十年无损检测(NDT)行业,胶片一直是射线照相方法的选择。它的发展和行业竞争已经推动胶片进入高质量水平,许多选项几乎涵盖任何需要射线照相的东西。慢膜用于精细的分辨率选择,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取代电影作为行业之王的地位。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转变是一个渐进的过程,有非常小的飞跃。我们可能都遇到过这样或那样的情况,但最近NDT行业的变化已经将数字化纳入了我们未来的许多业务计划。对更高质量的预测以及大幅提高产量的承诺,正在激发服务提供商和制造商的兴趣。在我们了解我们面临的新技术之前,让我们先了解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”。
而数字成像是这些过程的一个常量,产生的图像根据实际应用有自己的特点。CR图像往往具有高分辨率,但也可能受到噪声的影响。相反,DDA图像往往具有较低的分辨率,但应该擅长于降噪。可选择的应用程序也可能有影响。
信号,噪声和射线照相
在管道上的计算射线照相将具有比钢铸件上的CR不同的噪声水平。这让我介绍了我们的前两个主题:信号和噪音。信号是发送到成像介质的主辐射束。然而,噪声是任何额外的能量达到相同的成像介质的组合。光,散射辐射,电子噪音,晕名称只是少数噪音。任何技术都将基于该设备的特性具有信号和噪声特性。理想情况下,具有100%信号的零噪声是我们的目标,而是因为噪声由信号驱动,反之亦然,该目标不仅是不切实际的,而且不可能。无论我们最佳意图,所有射线照相都有噪音。发达的过程应提供最佳的信噪比,而不是完全消除它。
NDT数字成像的最佳分辨率
另一个我们应该了解的因素,至少是一点点:决心。以电视市场为例。电视屏幕是由组成画面的微小像素网格组成的。高清电视一占领市场,我们就开始讨论分辨率问题。720P, 1080P和现在的4K都是我们认为的总分辨率,或在一行或一个面板上的像素总数。在1080P电视机中,屏幕的垂直线有1080像素长。然后有1920条垂线,这意味着我们在面板上的分辨率是1920 x 1080,也就是207万像素。
如果我们考虑具有完全相同的分辨率的电视,但物理尺寸较大,那么像素本身必须更大。在屏幕中仍然在每行中有1080像素,但屏幕中的那些线条,但每个像素需要覆盖更多物理区域以构成更大的屏幕尺寸。这迫使行业以“像素间距”而不是总像素格式化。
像素间距描述从一个像素的中心到下一个像素的中心的测量,消除了作为我们的度量的总像素计数。这标志着没有图像大小的分辨率,使不同大小的图像的简单分辨率进行比较。在“微米”或1/1000的毫米中测量间距,并且普通像素间距为50-200微米。理想情况下,您希望在图像中具有合理的像素。然而,距离太小,也会导致更多的噪音,所以最小的不是总是最好的。强大的技术人员应该知道如何谈判可接受的分辨率。
4096灰色阴影:测定射线图像位深
我们已经确定像素是在二维网格中布局的,但还没有讨论如何填充它们。这就是位深度发挥作用的地方。图像中的每个微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。
一位是包含1或0的信息,表示“开”或“关”。如果我们取第二个位并将两个位串在一起,我们可以得到开/关位置,以及在中间的两个位置。这两个位(2位深度)可以表示00或11,也可以表示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。每次我们增加一位,选项的数量就会翻倍。
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度上讨论这个问题。位深12等于212选项或4096个灰色阴影,而16位将给我们216或者65,536个灰色阴影。如果一组全部为零,则没有曝光,即为白色;如果一组全部为1,则完全饱和,即为黑色。剩下的选择将是灰色的阴影。
如果我们要用许多厚度的变化射出铸造,则16位会给我们将它们放在一个图像上的范围。由于高范围不会有利于该应用,厚度变化最小变化的焊缝在12位会更好。具有更高的位深度来曝光较高的辐射曝光,并且噪音的机会,与更高的分辨率相同。许多应用程序将不到较高范围的好处,所以12位通常很多。无论额外的噪声如何,都需要大量细节的射线照相可能需要14-16位设置。这是技术人员需要做的决定。
数字成像是无损检测的未来
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。
电影终将过时,一分预防抵得上一分治疗。行业领先的时间越早,我们的客户就能节省更多的时间和金钱。此外,正确培训无损检测技术员从长远来看,要开发出一个健全的程序是需要很长一段时间的。
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