文档介绍：空间分辨率——数字射线照相的关键参数
模拟图像是指由连续信号构成的图像,射线照相得到的底片图像就是模拟图像;而数字图像是指由大量的点(像素)构成,可用二进制数字描述的图像。数字图像早已进入我们的生活:数码相机已把胶卷相机逼入绝境;数字电视也已开始与模拟电视分庭抗礼;在医院里,CR、DR和 CT装置用得越来越多,已逐步取得人体透视和拍片——这些技术得到的都是数字图像。但在工业上的应用,即工业 CR、工业 DR的应用则相对迟缓,目前仍然是胶片照相占据绝对优势。究其原因,主要是分辨率问题:工业应用数字图像比医用的数字图像的分辨率要求要高得多,人体检查一般要求的分辨率水平是厘米级或毫米级,而承压设备焊缝检测的分辨率水平要求达到 ,甚至更小。
分辨率是描述数字图像质量的重要参数。分辨率包括空间分辨率和灰度分辨率两项指标。数字图像的空间分辨率取决于像素尺寸的大小。像素(Pixel)是构成数字图像的基本单元。如果把数字图像放大许多倍,会发现这些连续图像其实是由小点组成。把一幅图像按行与列分割成 m×n个网格,就可用一个 m×n的矩阵来表达该图像。每一格即为一个像素, m与 n数值越大,像素量就越大,单个像素的尺寸就越小,图像就越细腻,空间分辨率就越高。灰度分辨率取决于灰度的模数转换位数。每个像素的亮度称为灰度(对彩色图像则是颜色),可用一个有限长度的二进制数值表示。位数越长,灰度级别就越多,层次就越丰富(或颜色就越逼真),灰度分辨率就越高。如果是8位模/数转换,则灰度可分为 28=256个级别;如果是 16位模/数转换,则灰度可分为 216=65536个级别。
提高数字图像的灰度分辨率相对比较容易,只要增加模/数转换位数就行,而提高数字图像的空间分辨率则困难的多。
应用于工业射线检测的数字技术有:
1、底片数字化扫描技术;
2、图像增强器实时成像技术;
3、计算机 X射线照相技术(CR);
4、线阵列扫描成像技术(LDA);
5、非晶硅和非晶硒数字平板成像技术;
6、CMOS数字平板成像技术;
以上六种技术的空间分辨率各不相同,比较其分辨率高低大致如下:图象增强器的空间分辨率约为 100-300微米,二极管阵列(LDA)的空间分辨率约为 100¬200微米,非晶硅/硒接收板的空间分辨率约为 80-150微米,CMOS探测器的空间分辨率约为 50-150微米,底片扫描约为 50-100微米,CR技术的空间分辨率约为 25-100微米,而胶片照相的分辨率大致相当于 10-50微米。把各种检测技术分辨率从高到低排列:分辨率最高——胶片照相→ CR →底片扫描→ CMOS
→非晶硒→非晶硅→ LDA →D实时成像——分辨率最低。即:到目前为止,数字图像的分辨率仍比不过胶片照相。
数字电子元器件的成本和制造难度制约了分辨率的进一步提高,无论是数字平板(CMOS、非晶硅/硒),还是二极管阵列,要想把像素元做的更小非常困难。曾经和开发二极管线阵列检测系统的两个博士讨论用于压