Способ рентгеноскопического контроля Советский патент 1993 года по МПК G01N23/04 

Изобретение относится к радиационному контролю и предназначено для применения в рентгеноскопических исследованиях промышленных и медицинских объектов.

Целью изобретения является увеличение выявляемостм малоконстрастных деталей теневого изображения объекта за счет уменьшения пространственной компоненты шума изображения, вызванной влиянием грунулярности поликристаллического лю- минофорного экрана преобразователя рентгеновского изображения.

На чертеже изображена схема предлагаемого способа рентгеноскопического контроля: 1 - объект контроля; 2 - источник . рентгеновского излучения; 3 - люминофор- ный поликристаллический экран; 4 -устрой- етво считывания; 5 - устройство накопления изображений и формирования результирующей картины; 6 - видеоконтрольное устройство; 7 - устройство внешней памяти.

Предлагаемый способ осуществляют, следующим образом.

Просвечивают объект 1 контроля источником 2 рентгеновского излучения. Визуализируют рентгеновское изображение внутренней структуры объекта на люмино- форном поликристаллическом экране 3. В отличие от способа по прототипу визуализацию изображения сопровождают смещением экрана в плоскости изображения. Устройством .4 считывания осуществляют последовательное во времени многократное считывание оптического изображения с экрана преобразователя. Смещение экрана приводит к непрерывному смещению случайно распределенных гранул люминофора относительно неподвижного объекта, благо00

о

00

о

даря чему последовательно считываемые изображения объекта отличаются пространственной структурой флуктуации яркости, представляющих пространственную шумовую компоненту.

Диапазон допустимых скоростей смещения экрана определяют следующим образом.

Наименьшая скорость Vmin. смещения экрана должна обеспечивать отсутствие корреляции пространственных компонент шума считываемых изображений, что достигают перемещением экрана за время t между двумя последовательными считываниями на расстояние не менее среднего размера f гранулы люминофора, т.е. Vmin f/г.

Верхний предел Vmax скорости зависит от допустимого размытия изображений, возникающего вследствие взаимодействия смещения экрана и эффекта послесвечения люминофора. Принимая Допустимое размытие равным требуемому разрешению R контроля, верхний предел скорости смещения экрана находят из выражения Vmax R/r. где т- время послесвечения люминофора.

Таким образом, допустимую скорость смещения экрана выбирают в диапазоне f/t .

Формируют результирующую картину внутренней структуры объекта путем суммирования в устройстве 5 последовательно считываемых изображений. При этом контраст AS изображения неподвижных деталей объекта становится равным п Д5, а флуктуации а яркости по полю изображения - лишь vП о , где п -- число считываемых изображений. Таким образом, ОСШ результирующей картины (здесь под шумом надо понимать только пространственную компоненту) становится равным п Д5/м1 о .- П Д5/(7, т.е. увеличивается в Vn раз по сравнению с ОСШ, картины полученной при неподвижном поликристаллическом экране.

Результирующую картину, по мере надобности, воспроизводят на устройстве б визуального отображения или записывают во внешнюю память 7.

П р им е р. Пусть осуществляют рентге- нотелевизионный контроль объекта способом рентгеноскопической визуализации внутреннего строения объекта, последовательного считывания и накопления (суммирования) изображений и формирования результирующей картины внутреннего строения за время 2с. Пространственное разрешение R рентгенотелевизионного контроля задают не хуже 0.5 мм. Изображения считывают с рентгеноскопического эк0

5

0

5

05

0

5

0

5

рана, содержащего поликристаллический рентгенолюминофор марки P-530(ZnS CdSx xAg). Средний размер f гранулы люминофора 0,3 мм, а время послесвечения не более 0,05 с при 7% остаточной яркости свечения (Казанкин О.Н. и др. Неорганические люминофоры. Химия, Ленинградское отд., 1975, с. 158-161). Рентгенотелевизионный конт-. роль проводят в вещательном телевизионном стандарте, причем считывание изображения длительностью 40 мс чередуют с накоплением (суммированием), также продолжающимся 40 мс. В этом случае время t между двумя последовательными считываниями равно 80 мс, а за заданное время формирования результирующей картины считывают и накапливают п 2/0,08 25 изображений. В процессе визуализации смещают рентгеноскопический экран в плоскости изображения со скоростью V, выбираемой в диапазоне

0,3/0,08 3,75 мм/с V 10 мм/с 0,5/0,05.

Скорость V смещения экрана V 4-10 мм/с обеспечивает считывание изображений, свободных от размытия за счет эффекта послесвечения люминофора и обладающих не- коррелированными распределениями пространственных шумов,

Накоплением (суммированием) этих изображений формируют результирующую картину внутреннего строения объекта, ОСШ которой в П 25 5 раз больше, чем ОСШ результирующей картины, сформированной при неподвижном поликристаллическом рентгеновском экране.

Предлагаемый способ рентгеноскопического контроля, включающий просвечивание объекта источником рентгеновского излучения, визуализацию изображений внутренней структуры объекта на поликристаллическом экране преобразователя рентгеновского изображения, многократное считывание изображения при одновременном смещении экрана преобразователя в плоскости изображения со скоростью, выбираемой в диапазоне f/t V R/r, где f - средний размер гранулы люминофора; t - время между двумя последовательными считываниями изображения, или время инерции глаза наблюдателя при визуальном просмотре изображения; R - требуемое разрешение деталей внутренней структуры объекта; г - время послесвечения люминофора, и формирование результирующей картины путем суммирования многократно считанных изображений, позволяет увеличить выявляемость малоконтрольных деталей внутреннего строения объекта за счет

уменьшения пространственной компоненты шума результирующей картины, вызванной влиянием гранулярности экрана.

Например, если выявляемость дефектов (сигналов) внутреннего строения на результирующей картине, сфорфированной по способу-прототипу, равна 0,60, то ОСШ можно оценить как 0,5 (Гурвич В.А, Статистический метод оценки выявляемости мелких малоконтрастных деталей. Дефектоскопия, 1983, М 6, с.61-65). Применение предлагаемого технического решения повышает ОСШ до 5 0,5 2,5, что увеличивает выявляемость до 0,85. Таким образом, в конкретном примере предлагаемый способ увеличивает выявляемость дефектов в 1,4 раза, что существенно повышает достоверность контроля. Формула изобретения Способ рентгеноскопического контроля, включающий просвечивание обьекта потоком излучения, регистрацию теневого

0

изображения обьекта с помощью поликри- сталлического экрана, многократное считывание полученного изображения, суммирование изображений, полученных при многократном считывании, отличающийся тем, что, с целью повышения выявляемости малоконтраетных деталей теневого изображения обьекта, в процессе регистрации теневого изображения обьекта поликристаллический экран смещают в собственной плоскости со скоростью V удовлетворяющей условию

f/t V R/r,

где f- средний размер гранул упомянутого экрана;

t - время между двумя последовательными считываниями изображения;

R - требуемое разрешение деталей иэо- бражения объекта;

г-время послесвечения экрана.

Использование: неразрушающий контроль материалов и изделий, рентгеноскопические исследования промышленных и медицинских объектов. Сущность изобретения: просвечивают объект потоком рентгеновского излучения, визуализируют изображение внутренней структуры объекта на поликристаллическом экране преобразователя рентгеновского изображения, многократно считывают изображение при одновременном смещении экрана преобразователя в плоскости изображения со скоростью, выбираемой в диапазоне, зависящем от среднего размера гранулы, времени между двумя последовательными считываниями изображения. Результирующую картину формируют путем суммирования многократно считанных изображений. 1 ил., 1 пр.

I