x射线数字成像系统构成

x射线数字成像技术，又称为DR技术，数字射线成像技术等，下文将介绍一下X射线数字成像技术的基本概念和优缺点。

X射线机
用于实时成像的射线机与普通X射线机有所不同，它有以下特点：
(1) 小焦点
由于X射线成像系统设备的特性和成像方法所决定，检测图像是放大图像。如果射线机的焦点较大，则随着放大倍数的增大，几何不清晰度也将增大，将导致图像不清晰度的增大，影响图像的质量。为了降低几何不清晰度，射线机必须选用小焦点。通常认为，焦点尺寸≤1.0×1.0mm为小焦点，≤0.1×0.1mm为微焦点。焦点与管电压之间有以下关系:

管 电 压 ≤ kV 160 225 320 450
焦点尺寸 ≤ mm 0.4×0.4 0.6×0.6 0.8×0.8 1.0×1.0

(2) 恒电位
由于计算机处理需要求恒定的图像，且要求重复性好，普通的半波整流X射线机已不能适应，因此，要求采用恒电位X射线机，管电压峰差≤1％。

(3) 连续工作
由于X射线数字成像多用于连续检测，因此要求X射线机具有较长时间连续工作的功能。可选用金属陶瓷X射线管，双小焦点，强制水循环冷却。
工艺对比试验表明: 对于相同透照厚度并得到相同的对比度，X射线数字成像所需要的管电压仅是胶片照相方法的80～90％。

图像增强器
X射线数字成像技术采用图像增强器作为光-电-光转换系统。图像增强器输入屏直径对成像质量有较大的影响，直径较小，则分辨率较高，图像较清晰，且价格较低，焊缝探伤工艺试验表明，直径150mm图像增强器的分辨率比直径230mm的高。图像增强器的中心分辨率要求不低于4.5LP/mm。图像增强器一般都配有光学镜头和电视摄像机。

摄像机和光学镜头
图像增强器输出端配有一组高清晰度的光学镜头，镜头后面配高清晰度的摄像机。摄像机的分辨率要求不低于800×600线，采用PAL制。

计算机系统
如今计算机技术发展日新月异，价格低廉，为X射线数字成像技术的发展带来了全新的机遇。X射线数字成像技术用的计算机可选用“奔腾”586型PC机，推荐使用工业控制用微机；软件要求在DOS或Windows环境下，支持中文实时成像系统和图像辅助评定程序运行。计算机的基本配置如下:

主机
(1)主机
586主板 166CPU 32M内存 2.0G硬盘 15" 0.25逐行直角平面彩显 1.44M软驱 PCI总线 PCI彩卡 104键盘 光电鼠标。
(2)图像采集卡
在主机箱内装图像采集卡。由于摄像机摄取的图像是模拟视频，模拟视频是不能存入计算机的，因此，无法运用计算机对图像进行处理。通过图像采集卡可以将模拟视频转换为数字视频，数字视频可以像普通文件一样存储在计算机硬盘中，这样就可以通过计算机对采集来的数字视频进行各种处理，以达到提高图像质量之目的。图像采集卡具有活动或静止图像实时采集和回放功能。用于实时成像技术的图像采集卡其分辨率应不低于768×576线，按PAL制形式，采集速度为25帧/秒，位数为8位，即256级灰度。
(3) 光盘刻录机与光盘
计算机外部或内部配置光盘刻录机，将检测图像刻录到CD光盘中，以便长期保存。刻录机除具有刻录光盘作用之外，还具有普通光盘驱动器的功能。Ｘ射线数字成像检测图像保存的媒体是CD光盘，其工作原理是：经处理的检测图像暂时储存在计算机硬盘中，待储存到足够数量后，再转储到CD光盘上；当需要调用时再从光盘回放到显示器上，或由光盘调入硬盘，在显示器上显示出来。

显示器
显示器是图像的显示媒体，如同X光底片一样，检测的各种信息将由它显示出来。显示器的分辨率要求不大于0.28mm，以保证有足够的清晰度。显示屏的长宽比为４：３。图像可以正像、负像、黑白、彩色方式显示。

图像辅助评定系统
通常在图像摄像系统之外，另配一台图像评定系统(计算机)，用于图像的计算机辅助评定，通过导线将摄像和评定两系统联网。

图像的打印
配激光打印机，即时打印检测图像，用于检测结果的现场处理。

X射线数字成像检测软件
根据X射线数字成像检测的实际情况，开发检测应用软件。软件应具有图像采集、图像处理、图像分析、图像测量、图像储存、图像转录、图像打印、辅助评定、打印报告、检测数据库管理等功能。为了适应我国无损检测人员的工作习惯，软件在中文程序环境下工作，人机对话，界面友好，操作简便，易学易记。
应用计算机图像处理技术后，图像质量提高，检测图像能长期保存，图像检索、资料查询、报告打印、资料保管都比胶片照相方法简单、方便、准确，且效率大大提高。

设备系统分辨率
系统分辨率是整个设备系统组成后重要的综合性能指标，对成像技术和图像质量有很大影响。目前国产设备的系统分辨率能够达到1.4LP/mm，若配置部份进口设备，系统分辨率可达到1.6～1.8 LP/mm。

检测工装
为了提高检测工作效率和检测准确的程度，需要借助于自动化程度较高的检测工装来实现。对于小型工件的检测，如果形状较简单，具有一个自由度即可；对于较大型或较复杂的工件，则要求工装应具有两个或两个以上自由度，或者做成各具一个自由度的多个工装。工装应具有较高的精度，要求每检测一幅图像工件所移动或转动距离的偏差不大于2.0mm。

图像处理技术
图像处理是将摄取的原始图像经计算机数字化处理后，按一定规则存贮在计算机内，利用数字处理技术，将图像对比度和清晰度进行增强，以获得良好的图像质量。图像处理方法有多种，连续帧叠加和勾边处理对提高图质量有良好作用。

图像质量指标
与射线胶片照相技术一样，X射线数字成像技术以像质计灵敏度作为图像质量的主要控制指标，要求达到的像质指数与GB3323-87或JB4730-94标准相应的质量级别等同。只有像质计灵敏度达到规定要求的图像，才能进行焊缝质量评定。像质计灵敏度是设备系统性能和成像技术的综合反映。
图像质量还有两个衡量指标，即图像对比度和图像不清晰度，它们与成像技术有更直接的关系。

成像技术

成像技术受设备系统性能和人员操作技能的制约，并作用于图像质量。

成像技术以图像对比度和不清晰度为考核指标。