TOFD检测中的空间分辨力问题及其重要影响

TOFD检测技术存在许多局限性,如上下表面盲区以及其空间分辨力限制等,相关国内外技术标准很早就关注到了这些问题,并对TOFD检测上下表面盲区以及空间分辨力的计算方法进行了描述。但在实际应用时,相关检测标准却很少将检测技术的局限性与具体的检测工艺紧密结合。标准NB/T 47013.10—2015《承压设备无损检测第10部分:衍射时差法超声检测》中提出了针对上下表面盲区的具体要求及针对性解决方案,但是对于TOFD检测时的空间分辨力以及其对检测的重要影响的关注较少,尤其是当空间分辨力不足时,检测工艺将与验收标准之间产生矛盾的问题。文章从空间分辨力对缺陷评定的主要影响、产生原因及其影响程度等3个方面入手,证明了空间分辨力与验收标准之间的矛盾,分析了空间分辨力问题的普遍性及重要性,提出了现行标准中相关规定的一些不足。

计量型微米级X射线坐标测量机空间分辨力标准器的研制

针对现有计量型X射线坐标测量机空间分辨力标准器无法溯源的问题,研发了新型可溯源的空间分辨力标准器,并对其校准方法进行了探索研究。首先,基于线对卡法,利用光刻和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺研制了可定期溯源栅格标准器。然后,通过扫描电子显微镜实现了标准器的量值溯源,得到标准器的栅格周期为4~40μm,结果的均匀性可达0.1%,满足目前计量型X射线坐标测量机空间分辨率溯源需求。最后,采用3D打印技术设计制备可拆卸的封装保护结构,便于标准器在产业中推广使用。上述方法有利于改善X射线坐标测量机等仪器的校准工作,提升现阶段的精度水平。

CT空间分辨力检测方法

空间分辨力是指物体与背景在衰减程度上的差别与噪声相比足够大的情况下,CT扫描装置成像时分辨不同物体的能力。图像的空间分辨力受到系统几何分辨力、线束采样值、像素大小、卷积特性、几何极限等因素的影响,它是评价CT设备成像性能的最重要指标之一,在国内外关于CT检测标准中均被列为必检项目。

地震道空间分辨力研究

在高分辨率地震勘探中,除了了解子波特性对分辨力的影响外,研究地震道在空间任意方向的分辨力变化规律同样是非常重要的.受分辨力估算方法的局限性,除垂直分辨力和水平分辨力外,目前对于空间任意空间方向分辨力变化的研究很少.本文分析了微分法分辨力和广义空间分辨力估算公式的异同.并利用广义空间分辨力公式分析了分辨力随炮检距、观测点位置、深度的变化规律及其内在本质.与此同时,对广义空间分辨力概念进行了图形解释,揭示了其实质.这对于更好地理解和运用广义空间分辨力计算公式具有重要的意义.

中子半影成像的闪烁体阵列空间分辨力模拟

为了比较3种闪烁体探测器的性能,利用蒙特卡罗方法计算了不同光纤直径的闪烁体阵列的空间分辨和能量沉积。模拟结果表明:相同光纤直径的普通液体闪烁体阵列空间分辨力比塑料闪烁体阵列提高了约0.1 mm,而氘代液体闪烁体阵列空间分辨力约为普通液体闪烁体阵列的1/2;富氢闪烁体的能量沉积比氘代闪烁体高;闪烁体光纤直径越小,分辨力越好;闪烁体越厚,光产额越高。

若干平滑和插值方法对图像空间分辨力估算的影响

图像空间分辨力是图像质量评估中的一个重要指标，而对图像空间分辨力的估算通常采用调制传递函数（ＭＴＦ）解算。由于图像噪声的存在和采样数据的离散性，平滑和插值是必不可少的两个环节，因此，平滑和插值算法的好坏直接影响最后的评估结果。采用了两种最常用的平滑算法和两种插值算法，并按８ 种实验方案对两幅典型的图像进行了实验对比研究，获得了这两种算法对图像空间分辨力评估的影响机理，从而遴选出了较好的平滑和插值算法。

工业CT空间分辨力与密度分辨率测试方法研究

工业CT的空间分辨力和密度分辨率是衡量CT成像测量结果的重要指标。理论上计算了空间分辨力,与线对卡测量和圆盘法测量进行了比较。使用液体密度差试件以及圆盘法得到其密度分辨率,验证了方法的可行性。结果表明:实验方法得到的DR的空间分辨力可达到5 lp/mm,而CT的最佳空间分辨力为8 lp/mm,需使用圆盘法得到。使用液体密度差试件测量得到的密度分辨率可达到0.2%,使用圆盘法测量得到的结果与使用的探测器和X射线管有关,其空间分辨力和密度分辨率有一定的差异。

地震勘探空间分辨力分析

未偏移地震剖面的空间分辨力研究通常采用第一菲涅尔带的解释方法,它是以几何地震学的射线理论为基础,仅考虑了地震波的运动学特征,不能详细描述地震波的动力学特征.本文从物理地震学的广义绕射叠加观点出发,综合分析地震波的运动学和动力学特征,由绕射叠加效应推导出了零炮检距地震道空间分辨力的计算公式.该公式的计算结果与第一菲涅尔带半径在数值上相当,并通过正演模拟验证了计算公式的合理性.因此利用物理地震学的原理研究地震勘探空间分辨力更符合地震波客观实际的传播特征.

全数字化乳腺X线成像系统空间分辨力及平均腺体剂量检测

目的:对全数字化乳腺X线成像系统的空间分辨力与平均腺体剂量(average glandular dose,AGD)进行检测,以保证最低剂量下获得高分辨力、高对比度的乳腺X线影像。方法:将M12乳腺X线机性能测试模体放置于乳房支撑台正中位置上,在该模体的基础上对准3个固定槽放置线对卡模体,开启自动曝光控制(auto exposure control,AEC),管电压28 k V,选择常用阳极滤过组合进行曝光,对成像系统的空间分辨力进行检测。采用福禄克TNT12000射线检测工具、2 mm厚的钢板及不同厚度的铝片测量出半值层(half-value layer,HVL),进而计算出AGD。结果:纵向空间分辨力均为8 lp/mm,横向空间分辨力最大为10 lp/mm,最小为8 lp/mm,均大于7 lp/mm,检测通过;所测AGD为0.60~0.61 m Gy,<2 m Gy,检测通过。结论:通过对全数字化乳腺X线成像系统的空间分辨力和AGD的检测,可以快速评估乳腺X线成像系统的性能及放射剂量,客观地反映设备的性能,从而保证良好的图像质量和最低的辐射剂量。

曝光条件、IP尺寸等与CR照片影像的空间分辨力

目的 :探讨曝光条件、IP尺寸等与CR照片影像空间分辨力的关系。方法 :依据Siemens点数法曝光条件表 ,在点数不变的情况下换算出摄影部位手的数组曝光条件 ,选用四种不同尺寸的IP及大小焦点 ,分别对矩形波测试卡进行摄影。采用无放大和放大 2倍的后处理技术 ,视读并记录CR照片影像的空间分辨力数值 ,分析其影响CR照片影像空间分辨力的条件。结果 :①摄影部位、曝光条件相同 ,CR照片影像的空间分辨力 ,小焦点大于大焦点 ;②摄影部位、曝光条件及焦点大小相同 ,CR照片影像的空间分辨力随IP尺寸的增加而减小 ;③CR照片影像的空间分辨力 ,放大 2倍的照片影像明显高于无放大处理的照片影像 ;④适宜的曝光条件可提高CR照片影像的空间分辨力。结论 :影响CR照片影像空间分辨力的条件 :小尺寸IP大于大尺寸IP ;小焦点大于大焦点 ;适宜的后处理放大倍数大于无放大处理 ;适宜的曝光条件组合大于其它组合。

工业CT系统空间分辨力测试方法

介绍了工业CT系统空间分辨力的测试方法,研究了扫描参数对CT系统空间分辨力的影响规律。采用直接、间接测试方法分别测试了三套工业CT系统的空间分辨力。结果表明,在相同试验条件下,直接测试方法的测试结果要明显高于间接测试方法。最后,对试验结果及测试方法之间的等效关系进行了探讨。

KBA-X射线显微镜空间分辨力模拟和Au网格实验测量

通过光线追踪模拟在SGⅡ激光装置上利用第9路激光入射到Cu背光靶面产生X射线,通过Au网格背光照相,利用KBA显微镜对此网格成像,获得了清晰的网格图像。通过对实验网格数据的分析发现:在掠射角减小的方向,空间分辨力随视场的变化比掠射角增大的方向变化小,与光线追踪模拟比较,二者均表明KBA的视场是非对称的,从实验图像数据得出,视场的不对称相对于中心位置约为30%。

CT图像空间分辨力的实用检测方法

目的:设计应用于检测CT图像空间分辨力的实用方法及体模。方法:检测体模由两块纯有机玻璃中嵌入约0.1 mm厚的铝箔制成,扫描时使之与扫描面垂直,得到系统的冲击响应,即线扩展函数,经相干平均和傅立叶变换等步骤获得系统的调制传输函数,从而评价设备的空间分辨力。受检设备为单层面和多层面CT扫描仪各一台,设置不同扫描条件,共做4组实验。结果:调制传输函数曲线与所采用的扫描条件一致,截止频率与采用国际通用的CAPHAN 500体模测量的结果相当。结论:与线对法相比,通过测量线扩展函数计算调制传输函数来评价CT图像空间分辨力的方法减少了人工干预,结果准确、可靠。

滇西动态重力网的分形特征及空间分辨力

介绍了用分形学描述地球物理观测网非均匀分布和联合应用分形特征与Ｓｈａｎｎｏｎ定理确定最佳网格距的方法。研究了滇西动态重力网的分形特征，它的分形维Ｄｆ＝１．２７，最佳网格距ｒ０＝２８ｋｍ。讨论了１９８６年至１９９４年间网区发生的８次Ｍｓ＞５．０级地震前重力场变化的可信性，指出这些变化的波长均大于１００ｋｍ，至少２倍于网的最小空间分辨力。

16层螺旋CT的z轴空间分辨力测试

目的:采用主客观两种方法评价16层螺旋CT系统的z轴空间分辨力,分析16层螺旋CT的螺距(Pitch)对z轴空间分辨力的影响。方法:把Catphan500模体的CTP528模块水平放置在检查床面上,使用Somatom Cardiac16层CT机和腹部螺旋扫描模式:准直宽度0.75mm×16,重建间隔0.1mm,重建层厚0.75mm,不同螺距进行扫描,然后重建图像。在后处理工作站对各Pitch的序列图像进行冠状位多平面重组后目测图像上z轴方向可识别的线对测试卡的最大线对数。使用上述扫描条件,对Delta模体进行扫描,制作不同螺距的MTF曲线。结果:采用线对测试卡测试的Pitch分别为0.75、1.00、1.25的z轴空间分辨力是10、9、9LP/cm。采用MTF方法测试的相对信号强度2%的空间分辨力分别是11.31、9.51、9.70LP/cm。结论:Somatom Cardiac16层螺旋CT机具有比较高的z轴空间分辨力。对于该机型,Pitch的变化对z轴空间分辨力的影响非常小。

一种提高CCD空间分辨力的方法研究

基于多次移位成像的原理,提出了一种提高红外电荷耦合器件(CCD)空间分辨力的方法。在不改变CCD像元尺寸的前提下,使各相邻像元对应的地面目标进行局部多次采样,提高采样频率,达到将CCD空间分辨力提高多倍的目的。仿真试验显示了其良好的性能。

工业CT二维空间分辨力的校准方法

工业CT的空间分辨力是指从CT图像中能够分辨特定的最小几何细节的能力,是评价一台工业CT系统测量能力的重要参数之一.为了提升工业CT的测量能力及成像质量,需要对其空间分辨力进行校准实验.针对这一问题设计出栅格形及交叉形分辨力线对卡,使用光刻工艺完成其研制过程,并基于此结合本底校正等图像处理方法进行了系统二维空间分辨力校准实验,通过调制传递函数MTF计算出实验系统的空间分辨力数值,验证了此方法可用于校准CT分辨力的实验意义.最后,对如何提升测量准确度的问题进行了探讨.

一种面阵成像光谱相机空间分辨力的精确测量方法

目前在光谱成像领域建立由空间分辨力的量化测量方法,但在探测器分辨能力不足时,其存在测量时成像位置不同带来测量结果不同的现象。本文提出了一种适用于面阵成像光谱相机空间分辨力的精密测量方法,其基于黑白线对在精密平移下的光谱图像,绘制出单个像素的灰度随位移的变化曲线,理论上通过曲线的分割可获得各种可能成像位置下灰度随像素的分布结果,在实际操作时可仅通过一种曲线分割取点,直接得到各成像位置均能分辨的线对密度值。该方法有效地避免了现有方法在探测器分辨能力不足时的缺陷,通过对一台面成像光谱相机的实验测量验证了其可行性。

立体视觉测量系统的空间分辨力和结构参数设置

立体视觉测量系统的空间分辨力随着物体的空间位置和移动方向的变化而变化,系统的空间分辨力高低在很大程度上会影响整个系统的测量精度。本文根据立体视觉测量系统的成像公式,对整个系统观察范围内的所有空间点的空间分辨力进行了详细分析与计算。结果表明,两个CCD夹角在80°~100°时系统的空间分辨力最高,并且X方向的空间分辨力整体上高于Y方向,Z方向的空间分辨力变化相对较小,最终的实验结果和仿真结果相吻合,根据系统空间分辨力的分布规律,本文制定出了制出了空间分辨力最优的立体视觉系统的参数设置方案。