射線檢測影像質(zhì)量ppt學習課件.ppt

1,射線檢測影像質(zhì)量,.,2,主要內(nèi)容,3.1 影響影像質(zhì)量的基本因素 3.1.1 影像的對比度 3.1.2 影像的不清晰度 3.1.3 影像的顆粒度 3.2 射線檢測影像質(zhì)量評價-檢測靈敏度 3.2.1 概念 3.2.2 像質(zhì)計及射線照相靈敏度 3.3 IQI靈敏度與射線檢測技術(shù)因素的關(guān)系 3.4 缺陷可檢出性 3.5 Dmin,D,w的關(guān)系 3.6 射線照相靈敏度計算,3,3.1 影像質(zhì)量的基本因素,對比度 不清晰度 顆粒度,4,3.1 影像質(zhì)量的基本因素,對比度(D)：對應金屬邊界的黑度差，即影像與背景的黑度差。影像的對比度決定了在射線透照方向上可識別的細節(jié)尺寸。 不清晰度：從一個黑度到另一黑度的緩慢變化區(qū)的寬度，即影像邊界擴展的寬度。影像的不清晰度決定了在垂直于射線透照方向上可識別的細節(jié)尺寸。 顆粒度D：黑度不規(guī)則變化的統(tǒng)計平均值(統(tǒng)計標準差)。影像黑度的不均勻性程度，影像的顆粒度決定了影像可顯示的細節(jié)最小尺寸。,5,3.1.1 對比度,影像的黑度與背景黑度差,6,對比度,若,很小，近似,由膠片特性曲線：,分兩種情況討論：,7,情形1 單色、窄束射線時,結(jié)論1,8,情形2 寬束、連續(xù)譜射線時,近似公式,因,近似,根據(jù)射線照相原理,推廣：,9,對比度的影響因素,主因?qū)Ρ榷?膠片對比度G 主因?qū)Ρ榷仁菢?gòu)成底片對比度的根本原因，膠片對比度看作放大倍數(shù)。,10,對比度影響因素-被檢對象,高密度、高原子序數(shù)易檢測，輕合金檢測 相對難。,從被檢對象：,射線穿透厚度差。,原子序數(shù)越小，散射越強；厚度越大 ，散射越強。,11,對比度影響因素,從設備器材： G：取決于膠片粒度類型 暗室處理 n：增感屏 從工藝： 射線能量決定 射線入射方向決定,12,3.1.2 不清晰度,幾何不清晰度 固有不清晰度 屏不清晰度 運動不清晰度 總不清晰度,13,3.1.2.1 幾何不清晰度,射線源具有一定的尺寸，而不是理想的點源。 當透照一定厚度的物體時，按照幾何投影成像原理，所成的像總要有一定的半影區(qū)，即邊界擴展區(qū)。即幾何不清晰度。,14,幾何不清晰度,其中d射線源焦點尺寸 F焦距，即射線源至膠片的距離 T工件射線源側(cè)表面與膠片的距離，常取工 件厚度 減小幾何不清晰度的方法： 減小焦點尺寸大小 增大焦距 工件厚度越小,15,幾何不清晰度,增大焦距時，由于平方反比定律，如果要保證底片黑度不變，在增大焦距時就必須延長曝光時間或提高管電壓，須綜合權(quán)衡考慮。 對環(huán)焊縫照相，由于距離、厚度的變化，其底片上各點的 值的變化很大。 例題P77,16,3.1.2.2 膠片固有不清晰度,射線照片中由于電子散射的作用，邊界的影像擴展成為具有一定分布的黑度，分布區(qū)的寬度稱為膠片固有不清晰度。 完全決定于射線的能量。,經(jīng)驗公式：,17,3.1.2.3 屏不清晰度,使用增感屏，由于增感物質(zhì)對射線的散射或次級效應帶來的散射將產(chǎn)生一個新的不清晰度屏不清晰度 。,18,3.1.2.4 運動不清晰度,射線源與工件存在相對移動，則將產(chǎn)生另一個不清晰度即運動不清晰度。 相對運動，實際增加了焦點尺寸d產(chǎn)生新的不清晰度。 如在掃描(移動)射線照相技術(shù)中必須考慮。,19,3.1.2.5 總不清晰度U,不使用增感屏、射線源與工件無相對運動 一般,20,3.1.3 顆粒度,均勻曝光的射線底片上影像黑度分布不均勻性。 產(chǎn)生原因： 膠片噪聲 量子噪聲，即光子隨機分布的統(tǒng)計漲落，相關(guān)于射線能量、曝光量和底片黑度 與膠片性質(zhì)、射線能量、曝光量、顯影條件、顯影過程有關(guān)。 感光度高的膠片，顆粒度大 射線能量越高，顆粒度越大 隨曝光量和底片黑度增大而減小,21,影像質(zhì)量影響因素總結(jié),對比度 主因?qū)Ρ榷?透照厚度差T、n 膠片梯度 膠片類型、顯影條件、底片黑度 不清晰度 幾何不清晰度 焦點尺寸、焦距、透照厚度 固有不清晰度 射線能量、增感屏種類、屏-片緊 貼程度 顆粒度 膠片系統(tǒng)、射線能量、曝光量和底片黑度,22,3.2 射線檢測影像質(zhì)量評價,對比度、不清晰度、顆粒度實際很難測量，采用靈敏度綜合評定影像質(zhì)量。 射線照相靈敏度 射線照相能夠發(fā)現(xiàn)和識別細小缺陷或人工細節(jié)的能力。(定性) 在射線底片上可以檢測出的最小缺陷或最小細節(jié)的尺寸。(定量),23,3.2 射線檢測影像質(zhì)量評價,靈敏度表示方法 相對靈敏度 細節(jié)尺寸/工件厚度 絕對靈敏度 像質(zhì)計的最小細節(jié)尺寸表示 像質(zhì)計靈敏度不等于自然缺陷靈敏度。 像質(zhì)計靈敏度能間接反映最小自然缺陷檢出能力。,24,像質(zhì)計,又稱像質(zhì)指示器、透度計 定量評價射線照相影像質(zhì)量的重要參數(shù)，反映工藝好壞。 像質(zhì)計類型 絲型像質(zhì)計 階梯孔型像質(zhì)計 平板孔型像質(zhì)計 像質(zhì)計制作要求 與被檢工件材質(zhì)相同或?qū)ι渚€衰減系數(shù)相近的材料制作。,25,絲型像質(zhì)計,材質(zhì)：不銹鋼、鈦合金、銅合金，不同材料考慮等效系數(shù)。 樣式 共16根分成三組：17、612、1016每組7根 絲的直徑：一般都采用公比1.25的等比數(shù)列。,26,絲型像質(zhì)計,絲號(像質(zhì)指數(shù)Z)與對應的絲徑d關(guān)系 絲型像質(zhì)計的靈敏度 絲型像質(zhì)計射線照相靈敏度 d射線底片上可識別的金屬絲最小直徑 T工件的厚度 如何判斷金屬絲影象是可識別的？,27,絲型像質(zhì)計與透照厚度的關(guān)系,表1 JB4730規(guī)定應達到像質(zhì)指數(shù),28,階梯孔型像質(zhì)計,基本結(jié)構(gòu)：在階梯塊上鉆上直徑等于階梯厚度的通孔，孔應垂直于階梯表面，常用的階梯形狀是矩形、六邊形，階梯的厚度尺寸與絲型像質(zhì)計金屬絲直徑尺寸相同。 英、法國使用較多,矩形階 梯孔IQI,29,階梯孔型像質(zhì)計靈敏度,射線照相靈敏度：在射線照相上可識別的最小孔所在的階梯厚度與工件的透照厚度的百分比。 Sh階梯孔型像質(zhì)計射線照相靈敏度 h可識別的最小孔所在階梯的厚度 T工件厚度 注意：絲型與階梯孔型像質(zhì)計靈敏度相同，并不表示兩者射線照相靈敏度相同。,30,平板孔型像質(zhì)計,平板孔型像質(zhì)計是在均勻厚度的平板上鉆上三個通孔，如設板的厚度為T，則三個孔的直徑分別為：1T，2T，4T。1T孔位于中間，板厚分別選取透照厚度的1，2，4。,31,平板孔型像質(zhì)計的靈敏度級別,其中n1：以透照物體厚度的百分數(shù)表示的像質(zhì)計板厚 n2：應識別的最小孔徑為像質(zhì)計板厚的倍數(shù) n1，n2二數(shù)取1，2，或4，t是板厚。,32,平板孔型像質(zhì)計的靈敏度級別,例：4-2t 表示：所使用的像質(zhì)計板厚應是透照厚度的4，即(n1=4)，至少應能識別像質(zhì)計上直徑為像質(zhì)計板厚t 2倍的孔。 9個靈敏度級別： 11t, 12t, 14t, 21t, 22t, 24t, 41t, 42t, 44t 多在美國使用,33,等效透度計靈敏度Eps,對于每個靈敏度級別，采用與達到這個靈敏度級別相同的射線照相技術(shù)時，2t孔是可識別的最小孔的像質(zhì)計板厚與透照厚度的百分比 T工件厚度 t 像質(zhì)計板厚 dp某個靈敏度級別中可識別的最小孔徑(只能是1t,2t,4t),34,靈敏度級別與等效透度計靈敏度關(guān)系,35,雙絲型IQI,由一系列的絲對(分為圓形截面和矩形截面兩種)，IQI中的絲對由直徑相等、絲的間距等于絲的直徑的兩根絲組成，這樣的一系列不同直徑的絲對按一定間距封裝在一起。絲的材料應是鎢等對射線具有高吸收特性的物質(zhì)，絲徑的值和允許的偏差都有嚴格的規(guī)定。 測量不清晰度,36,3.3 IQI靈敏度與射線檢測技術(shù)因素關(guān)系,37,細節(jié)影像的可識別性,矩形縫細節(jié),柱孔細節(jié),絲形,38,3.4 Dmin, D, W的關(guān)系,Dmin-人眼可識別的最小黑度差，可達 0.006，缺陷影像識別條件： Dmin的影響因素 黑度 缺陷越小，黑度很大，Dmin大 像寬 缺陷較大，較低的對比度就能發(fā)現(xiàn) 顆粒度 影像的顆粒度小時，識別影像所需要顆粒度大，識別影像的對比度大,39,Dmin, D, W的關(guān)系,黑度與Dmin關(guān)系,像寬與Dmin關(guān)系,40,3.5 射線照相靈敏度計算,兩種類型： 從已識別