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1、理论与应用研究年第期提高空间分辨率的几种途径的试验王旭徐宗俊谢刚重庆大学西南医院摘要本文就提高空间分辨率问题对不同材料的实验模型进行了扫描实验研究采用增加射线剂量、选择适当的射线能量及正确的图象处理方法等手段,空间分辨率有一定改善,但均有一定局限本文提出利用固有的优势一高密度分辨率补偿其低空间分辨率的观点实验证明了这一观点的正确性和可行性,从而提高在工业了无损检测中的实用价值一、引言技术在无损检测领域的应用正日益受到重视。但由于成象原理、机器成本及其它客观因素,空间分辨率较低一
2、,这在相当程度上影响了技术在无损检测领域的实用价值。本文就如何提高空间分辨率问题进行了实验研究,将根据实验目的制作的模型在西南医院,机上进行扫描通过采用不同的试验方法探索提高空间分辨率的有效途径此项工作作为研制工业的先期性实验研究是。有意义的二、材料和方法模型工圆型有机玻璃板上钻了组孔,最大孔径为。,最小孔径为中,其余依次为冲冲冲沙。模型,、四形针、且环氧树脂在高温浇铸时加人大头针细铁丝后经冷却固化后得到的试验模型。模型皿环氧树脂在高温浇铸时,加人一根铁棒
3、及两根玻璃捧后冷却固化的试验模型,、方法工模型在机上扫描时在扫描时间射线管电压等其它参数不变的情况下,选用不同的,射线剂量观察图象的变化,、方法模型在机上扫描时在扫描时间射线剂量等其它参数不变的情况下,选用不同的,射线管电压观察图象的变化方法模型在机上扫描成象后,对图象采用不同的图象处理方法,如局部区域扩大、、,边缘锐化对比度增强边缘锐化是在图象处理机上实现的观察图的变年月一收到本文初稿一一王旭等提高空间分辨率的几种途径的试验化,,,方法对模型的成象断面进行密度测量在屏
4、幕上显示出其密度分布曲线探索利用密度分辨率补偿空间分辨率的可能性三、实验结果与讨论改变射线剂量采用方法,工观察试验结果当剂量由增加到时图象中孔的清晰度着重看最下一排小孔的清晰度有所提高图以上实验结果可以〔‘〕公式中得到证实一·恶薪一网,。,式中为图象中一个象素对应的断层体积单元的标准噪声偏差用来描述密度分辨率为被检对象吸收因子衰减因子井为平均线性束衰减系数为被检对象尺寸为。断层厚度、为象素宽。为射线剂量二二
5、二图卜射线剂量对空间分辨率的影响,,二当密度分辨率一定噪声不变时需减少由式可知提高倍空间分辨率,,象素宽司、还需减少断层厚度这样就需土曾力。,倍射线齐。量因此、导出增力。合告,。射线剂量对改善空间分辨率有一定效果但不明显改变射线能量,,采用方法观察实验结果当剂量均为时射线能量由降为,,。时图象的对比度明显增强空间分辨率有所提高比较图和图一一理论与应用研究年第夕射线源丁厂浏人丫、胶片图身士线能量对空间分辨率
6、的影响图射线穿过有缺陷试件时的弧度分析对以上实验结果做如下理论分析对射线,射线的能量是随着光管电压的变化而变化,射线能量大小取决于管电压的高低,因此射线能量的选择就是管电压的选择,,,如图设强度为。的射线投射到试件上穿过试件厚度为处的强度为穿,过试件带有缺陷如气孔,根据射线的吸收定律处的强度为一泌得一以一二,泥一一一动李是反映在底片上的明暗对比度,’是缺陷厚度。人。一,,此公式是专门针对缺陷是气孔的情况由公式可知’一定时值增大也随增大,底片对比度增
7、大,缺陷易于识别。度分析实验证明〔〕”,竺又,,、,,为为原子序数。近似式中常数为指数其数值在较高原子序数的物质中”二因而可为得户“尸户一一王旭等提高空间分辨率的几种途径的试验会一“””“‘,一、,李,,,,,由式知当被检物材料一定被检物厚度一定时管电压越低又越大图象的对比度越高,最小缺陷的识别就越容易,,。但因低能量的射线穿透力弱散射线多不能穿过物休较厚的部位因此在实际检测中,射线、,能量的选取应在能穿过试件的厚度材料的前提下选取最低的射线能量,图象处理
8、局部扩大局部扩大有助于观察我们感兴趣的细节但扩大的图象是在已获得象点的基础上,通过适当的内插,应用几倍于计算出的象点数显示的图象,并不比原图象提供