CR检测中的分辨力与分辨率你了解清楚了吗？.docx

《CR检测中的分辨力与分辨率你了解清楚了吗？.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CR检测中的分辨力与分辨率你了解清楚了吗？.docx（14页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、随着特种设备行业射线数字成像标准发布和人员取证的实施，数字射线检测技术得到r大力的推广应用,由丁各标准的发布时间、起草人员不问，标准中的术语也就略存在差异,易引起混淆。特别是X射线计算机辅助成像检测（荷称CR检测）标准，存在多个有关分辨力和分辨率的术语，给数字射线从业人历在学习、理解和应用标准上带来很大的困难。为此，东方电气集团东方锅炉股份有限公司的检测人员通过对标准NBA47013.11-2015承压设备无损检测第11部分：X射线数字成像检测、NB/T47013.14-2016承压设备无损检测第14部分：X射线计算机辆助图像检测3和ISO17636-2：2013gNon-destructiv

2、etestingofWe1.dS-RadiOgraPhiCteSting-Pan2:-and-raytechniqueswithdigita1.detectors1中易于混淆的术语和定义进行理论对比分析和送验，以帮助从业人员更好地理解标准，推动CR检测技术在特种设备行业中的更好应用。标准对分辨力和分辨率的定义术语和定义取自NBA47013.11和NBA47013.14现行标准中，分辨力两个相邻细节间最小即离的分辨能力，用mm表示.分辨率分辨率定义为单位长度上可分辨两个相邻细节间最小距离的能力，用1.pmm表示。分辨率分为系统分阴率和图像分辨率，用双线型像质计或分辨率测忒卡测试.数字图像的分辨率

3、（力）,限定了图像所能分辨的、处于与射线束垂直平面内的相邻细节（缺陷）间的最小尺寸，即图像可以分辨的细节圾小间距。分辨率和分辨力的主要区别在于分辨率是相对值，分辨力是绝对值，分辨率等丁2倍分辨力的倒数,1系统基本空间分辨率（简称系统分辨率）在无被检工件的情况下，按照标准测减条件获得的，单位长度上CR系统数字图像所能显示的最小细节的能力，用SRb表示。2图像空间分辨率（简称图像分辨率）在有被检工件的情况下，按照实际检测条件得到的，单位长度上数字图像所能显示的最小细节的能力，用SRb表示。系统分辨率与检测系统有关，与被检对象无关，反映检测系统本身特性，主要取决使用的射线机、CR扫描仪和IP板类型.

4、射线机焦点尺寸小，激光扫描仪扫描步进小，IP晶体体积小可获得较高的图像分辨率。例如晶体体枳小的IP分辨率比较虑，可达25m达至更小。晶体体积较大的，空间分辨率也较低，最多只能达到50Um。图像分辨率是检测系统针对特定检测对象在特定检测条件时，得到的检测图像分辨率，主要考核图像的不消晰度。对特定的检测系统，系统分辨率为一定值，图像分辨率随检测对象和透照工艺的变化而不同，且数值低于系统分辨率。扫描分辨率由扫描决定的数字图像的像素几何尺寸，取决于激光扫描仪扫描IP板的行间距，以及激光点扫描行走速度与转换器工作频率之比.扫描分辨率（扫描精度或扫描步进）主要受激光班点尺寸、步进电机的运动精度和激光头摆动

5、精度的影晌。扫描分辨率是控制CR系统图像质量和IP扫描速度的关钺因素，扫描分辨率高，相应的扫描速度就慢.获得的图像分辨率就高”实际系统分辨率低于理想状态的系统分辨率。标准中分辨力和分辨率的指标规定O1.图像分辨率的衰述在实际应用中，各个射线数字成像检测标准并未严格区分双线型像质计读数值、图像不清晰度，其分辨率和分辨力的关系如表13所示。衰1NBT47013.112015标准的衰5中B级像质应达到的图像分辨公称厚度T或透照厚度W范闱mm图像分辨率/(1.pmm1)丝号丝径/mm2410.00D1.30.05487.70D1.20.0638126.25D1.1.0.0812-405.00D1.O0

6、.1040-1203.85D90.13120-2003.1251)8().162002.501)70.20表2NB,T47013.142016标准的表9中B级像质应达到的图像分辨率公称厚僮丁或透照厚度W他隔mm陶做别戌号竺役mm应达列的最低空同分解率mm1.51)13+(0.08)0.011.5-1)13().10)0.051-81.1238721)11(0.16)0.0812-101)10(0.20)0.101.100I9(0.26)0.13表3ISO17636-2:2013标准的表B.14中B级像质应达到的图像分辨率透赚印度像质计灵政度燃小值报大空间分部率（等同Wmm和山大不清晰度mm丁统

7、裕和间距）mmW1.51)13+0.080.041.5VW1.1)13(0.10)0.05VW8D1.2(0.125)0.0638VW12D1K0.16)0.0812VW1.01)10(0.20)0.10IO11,12OI)!)(0.26)0.13I2O200D7(O.4O)0.20在NB/T47013.11-2015标准中图像分筑率单位用1.pmm表示，在NB/T47013.14-2016和ISO17636-2:2013中用分辨力表示分辨率，单位为mm.在实际应用中并未严格区分分辨力和分辨率间的关系，常用分辨力表示分辨率。例如:某图像分辨率为51.pmm,对应分辨力为01.mm,图像不清晰度

8、为0.2mm,双线型像质计测定值为D1.O,则该图像分辨率为D1.O或01.mm.02归一化值嗓比计算时的分辨率选择在归一化信噪比计算时，同样采用分辨力的值代入公式进行计算，但不同的标准对分辨率的规定又不相同。ISO17636-2:2013标准中归一化信噪比SNIW的定义为：利用从数字图像中直接测出的基本空间分辨率SSb和SNR值（即SMRiM）经式归一化得到。SR.Xj1measured88.6S(1)式中：88.6为归化系数,单位为m.在进行归化信噪比计算时，S幼为系统分辨率或图像分辨率对应的分辨力值，即双线型像质计丝径或丝径距离的值。NB/T47013.14-2016标准定义归一化信噪比

9、SNRN为基于CR系统分辨率Sb,经归化处理后的信噪比，可用式表示。S98满足标准耍求：图像分辨率为0.25mm时，SMtM=35.4V98不满足标准耍求.可见对I可一图像，在测量信噪比相同的情况下，采用不同的分辨率代入公式计算得到的归一化信噪比数值相差超过3倍。在实际CR检测应用中，为获得高质遛的CR检测图像，图像归一化信噪比计克时并未采用系统分辨率，而是采用图像分辨率.分辨率试验采用型号HPX-IPIus的激光扫描仪，HR型成像板，HSXY-320HP组射线机（焦点尺寸为1.0mm）,厚度为6mm的低碳钢钢板进行试验.O1.扫描分辨率和系统分辨率按照NB/T47013.14-2017附录B

10、要求，将两个双线型像质计I可时放在IP板上分别与像素行或列成2。5。的倾角，扫描参数和透照条件如表4所示。表4CR系统测试扫描弁数和透照条件打描参数曝光参数打描分辨率/m25焦距mm1OOO50激光功率高管电压kV160PMT（光电倍20曝光址/14增管）增益(mAmin)透照条件：1mmCU前置注光板；数字图像的平均灰度应大于最大灰度的50%按照上述条件进行爆光和IP板扫描后，得到系统分辨率如图1所示。图ICR检测系统分辨率测试对图像进行分析，可得出以下结论:按照采样定理，CR扫描仪的扫描分辨率P为25pm.理想状态系统分辨率R=2P=50m;2当激光束与双线型像质计丝径垂直时系统分辨率为8

11、8.8pm.激光束与双线型像质计丝径平行时系统分册率为82.1pm,两个方向略有差异，系统分辨率为D11.即SRb=80pm：系统实测分辨率低于理想分沸率，系统分辨率不仅与扫描分辨率相关，还与IP板类型有关.02扫描分辨率和图像分辨率采用相同的透照工艺（管电压150kV,映光f5mAmin,焦距70Omm）对6mm厚的钢板进行透照。透照时，只改变扫描分辨率，而激光功率和PMT增益但保持不变，测试数据如表5所示。表5扫描分辨率对图像分辨率的影响参数扫描分辨率m253550100图像分辨率91.3(1)11)91.5(1)11)92.2(1)11)110.1(1)10)S%m由表5可得出以下结论：

12、1在特定的CR检测系统中.激光扫描仪扫描分疏率越高.图像分辨率越高：2在满足产品检测要求下，扫描分辨率变化对图像分辨率不会产生明显影晌,适当降低扫描分辨率可提高羽描速度;3激光扫描仪的分辨率应可以调节以适应各种检测需要，图像采集时扫描分辨率要高于标准耍求的图像分辨率。03系统分辨率和图像分辨率射线数字图像检测技术中，图像不清晰度包括几何不清晰U1.i和图像固有不清晰度Uo可用图像分辨率表示，其等于2倍图像分辨率(力)。U=2S1(3)U3=U1.+U(4)固有不清晰度UC可用式表示：5=2S%(5)几何不清晰度5可用式(6)表示：Uft=c1.,1.2(F-1.2)=cfX1.2/1.1(6)

13、式中：F为焦点至IP板的距离：&为焦点尺寸：Ii为焦点至工件表面的距高；1.J为工件表面至IP板的距离.由式可知：儿何不清晰度与焦点尺寸和工件厚度成正比，与焦点至工件表面的距离成反比。在焦点尺寸和工件厚度一定的情况下,焦距越大,3值越小,图像分辨率越好。通过上述忒验测得该CR检测系统分辨率SRb为88.8um,固有不清晰度UC为0.1776mm.扫描参数和透照电压保持不变，曝光圻按平方反比定律计尊,通过改变焦距，测得的图像分辨率变化如表6所示。表6焦I6对图像分辨率的影响焦距几何不清晰度系统分辨率SM1.AWi不清晰度Cmm）图像分辨率实测值s%（图像不消瞰度U.mm）图像不清晰度计。值U/mmm11Uenn2000.0309D