如何將射線膠片數(shù)字化?
數(shù)字化的射線影像:
?
美人魚(yú)/男人”的數(shù)字增強(qiáng)射線照片
與其他無(wú)損檢測(cè)方法一樣,微處理器和計(jì)算機(jī)的引入也給射線檢測(cè)帶來(lái)了重大變化。第17章描述了許多系統(tǒng),例如計(jì)算機(jī)斷層掃描和數(shù)字射線成像,這些系統(tǒng)是通過(guò)新開(kāi)發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,它們可以快速處理大量數(shù)據(jù)。
但正如本章所示,計(jì)算機(jī)技術(shù)也進(jìn)入了工業(yè)中傳統(tǒng)射線照相成像領(lǐng)域并得到應(yīng)用。推動(dòng)力來(lái)自醫(yī)療界,數(shù)字放射影像在那里已經(jīng)贏得了聲譽(yù),并已成為標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。GE檢測(cè)科技與其他幾家公司一起開(kāi)發(fā)了具有廣泛的計(jì)算機(jī)輔助無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用的數(shù)字系統(tǒng)。數(shù)字射線成像也已經(jīng)部分取代了傳統(tǒng)膠片,并在某種程度上也允許新的應(yīng)用。
主要可以確定以下三種方法:
- 為了存檔和/或圖像增強(qiáng)(操作)的目的,對(duì)傳統(tǒng)柔性X射線膠片進(jìn)行數(shù)字化。
- 通過(guò)涂有磷光材料的半柔性成像板和計(jì)算機(jī)處理進(jìn)行數(shù)字射線成像,即所謂的“計(jì)算機(jī)射線成像”或CR。
- 數(shù)字射線成像,例如使用硬質(zhì)平板探測(cè)器和即時(shí)計(jì)算機(jī)處理,被稱(chēng)為“數(shù)字射線成像”或DR,有時(shí)也稱(chēng)為“直接射線成像”。
每種方法都有不同的優(yōu)勢(shì)、優(yōu)點(diǎn)和局限性,應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用、檢查要求和經(jīng)濟(jì)因素(資本、人力投資和生產(chǎn)(一定時(shí)間內(nèi)的曝光量)進(jìn)行評(píng)估。
數(shù)字射線成像與傳統(tǒng)膠片相比的主要優(yōu)點(diǎn)包括:
- 曝光時(shí)間更短,因此可能更安全
- 更快的處理速度
- 無(wú)化學(xué)品,因此無(wú)環(huán)境污染
- 無(wú)耗材,因此運(yùn)營(yíng)成本低
- CR成像板和DR面板可以重復(fù)使用
- 非常寬廣的動(dòng)態(tài)曝光范圍/寬容度,因此更少重拍
另一方面,即使是最優(yōu)化的數(shù)字方法的圖像分辨率(仍然)低于使用最細(xì)顆粒膠片所能達(dá)到的圖像分辨率。本章還解釋了一些其他局限性。
如何將射線底片數(shù)字化?
存儲(chǔ)和歸檔化學(xué)處理過(guò)的X射線膠片不僅需要特殊的存儲(chǔ)條件(溫濕度要求等),而且也占用了相當(dāng)大的空間。對(duì)這些膠片進(jìn)行數(shù)字化提供了一個(gè)極佳的替代方案,也可以防止退化。為此,開(kāi)發(fā)了相關(guān)設(shè)備進(jìn)行使用。
當(dāng)前的數(shù)字化設(shè)備實(shí)際上由計(jì)算機(jī)控制的快速掃描儀組成,該掃描儀以線性模式逐點(diǎn)掃描膠片,與電視圖像的形成相同,并在數(shù)字化和存儲(chǔ)結(jié)果的同時(shí)進(jìn)行密度測(cè)量。激光束光斑直徑可以小至50微米(微米,相當(dāng)于一千分之一毫米),也可以調(diào)整設(shè)備進(jìn)行更粗的掃描,例如500微米,從而縮短掃描時(shí)間。
將測(cè)量的值與校準(zhǔn)的密度標(biāo)度進(jìn)行比較并進(jìn)行數(shù)字化處理。比如,可以測(cè)量0.05至4.7之間的密度變化,并以12位密度步長(zhǎng)(4096灰階)進(jìn)行數(shù)字化,相當(dāng)于幾乎0.001。最大寬度為350毫米的膠片可以一次性數(shù)字化。即使對(duì)于最小的像素尺寸50微米,每秒也可以掃描大約4毫米的膠片,因此對(duì)于最大的標(biāo)準(zhǔn)膠片尺寸(350 x 430毫米),這個(gè)過(guò)程大約需要2分鐘。
掃描儀是無(wú)膠片長(zhǎng)度限制,并且有適配器可用于長(zhǎng)卷膠片的數(shù)字化。
除了大幅減少存儲(chǔ)空間和(幾乎)無(wú)損失的存檔外,數(shù)字化還可以在計(jì)算機(jī)屏幕上(重新)分析膠片圖像(見(jiàn)圖1-16),并可以進(jìn)行電子圖像處理。
因此,使用觀片燈在原始膠片上無(wú)法辨別的缺陷指示細(xì)節(jié)也可能變得可見(jiàn)。
由于掃描儀在分辨率、動(dòng)態(tài)范圍和掃描密集膠片的能力方面差異很大,需要進(jìn)行評(píng)估以確保達(dá)到足夠的掃描保真度。根據(jù)所選的分辨率,存儲(chǔ)單張膠片需要許多兆字節(jié)的存儲(chǔ)空間。歸檔通常在大容量存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行,例如:CD-ROM、DVD、硬盤(pán)陣列等。
在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中,高分辨率膠片數(shù)字化系統(tǒng)的存在使得檢測(cè)范圍可到10微米斑點(diǎn)大小,這讓特定的膠片區(qū)域也可以進(jìn)行細(xì)微的分析。