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How do I digitize a radiograph?
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如何将射线照相照片数字化?



数字 x 线摄影
Digitally enhanced radiograph of a “mermaid/man”
Digitally enhanced radiograph of a “mermaid/man”

正如其他无损检测方法,微处理器和计算机的引入给射线照相检测带来了重大变化。 第 17 章介绍了一些系统,如计算机断层扫描和放射镜,这些系统都融合了新开发的技术,可对大量数据进行快速的数字处理。

但正如本章节 (16) 所述,计算机技术已经开始应用于工业领域中的传统射线照相成像技术。 推动这一趋势的正是医疗领域,数字射线照相技术已在该领域有口皆碑,成为了一种标准技术。 GE Inspection Technologies 与其他几家公司合作开发了可应用于各种计算机辅助无损检测应用场景的数字系统。 数字射线照相术局部地取代了传统胶片,在一定程度上开拓出了新的应用场景。

主要有以下三种方法:

  1. 将传统的柔性 X 射线胶片进行数字化处理,用于归档和/或图像增强(处理)
  2. 通过磷光体涂层半柔性成像板和计算机处理技术进行数字射线照相,即所谓的“计算机射线照相”(CR)
  3. 数字射线照相,例如使用刚性平板探测器和即时计算机处理技术,被称为“数字射线照相”(DR),有时也称为“直接射线照相”。

每种方法都有不同的强项、优势和局限性,应根据具体应用、检测要求和经济性(资本、人力投入和产量(一定时间内的曝光次数))进行评估。

与传统胶片相比,数字射线照相术的主要优点在于:

  • 更短的曝光时间,因此可能更加安全
  • 更快的处理速度
  • 无化学物质,因此不会造成环境污染
  • 无耗材,因此运行成本较低
  • 板材和面板可以重复使用
  • 极高的动态曝光范围/宽容度,因此可减少重拍次数

另一方面,即使是优化程度最高的数字方法,其图像分辨率(仍然)低于最细颗粒胶片。 本章还介绍了其他一些限制。

如何将射线照相照片数字化?

化学显影 X 光胶片的存储和归档不仅需要特殊的存储条件(见第 10.7 节),而且还占用大量空间。 对这些胶片数字化则是一个理想的替代方案,还能防止胶片老化。 为此开发了专门的设备。

目前的数字化设备实际上包括一个由计算机控制的快速扫描仪,它以线性模式对胶片进行点状扫描,与电视成像的原理相同,在数字化的同时测量密度并存储结果。 激光束光斑的直径可以小到 50 微米(一微米相当于一毫米的千分之一),但设备可以调整为光斑直径更大的粗扫描,例如 500 微米,从而缩短扫描时间。

将测量值与校准后的密度标尺进行比较,并进行数字化处理。 可以测量 0.05 到 4.7 之间的密度变化并将其数字化,例如密度间隔为 12 位(4096 灰度级),几乎相当于 0.001。 一次可以数字化最大宽度为 350 毫米的胶片。 即使对于最小的 50 微米像素尺寸,每秒也能扫描大约 4 毫米的胶片,因此对于最大标准胶片尺寸(350 x 430 毫米),这一过程大约需要 2 分钟。

现有的扫描仪对胶片长度没有限制,其搭载的适配器可用于胶卷的数字化。
除了大幅度减少存储空间和(几乎)无损归档之外,数字化还可以实现在电脑屏幕上(重新)分析胶片图像(见图 18-16)和电子图像处理。
这样就能显现出原胶片上通过观看屏幕无法发现的瑕疵细节。

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Fig. 1-16. Desk-top film digitiser

由于扫描仪的分辨率、动态范围和扫描高密度胶片的能力千差万别,因此需要进行评估,以确保能够达到足够的扫描保真度。 存储一部胶片需要很多兆字节的空间,具体取决于所选的分辨率。 归档过程通常在大容量存储设备上完成,如 CD-ROM、DVD 等。

高分辨率胶片数字化系统仅用于实验室环境,采用的扫描光斑尺寸为 10 微米。 这样就能够对特定胶片区域进行详细分析。