Приложение ДЕ (обязательное). Перевод основных положений международного стандарта ASTM Е 2007-2010 "Руководство по проведению компьютерной радиографии"

Приложение ДЕ
(обязательное)

Перевод основных положений международного стандарта ASTM Е 2007-2010 "Руководство по проведению компьютерной радиографии"

ДЕ.1 Общие положения

Настоящий стандарт содержит руководство по проведению компьютерной радиографии, а также ограничения, с которыми сталкиваются при разработке методик и базовых методов обработки изображений.

Компьютерная радиография является одним из нескольких режимов цифровой радиографии, которая использует флуоресцентные запоминающие пластины (далее - ФЗП) для получения радиографических изображений.

Проведение компьютерной радиографии выполняется в несколько этапов:

- этап 1 включает облучение ФЗП (рисунок ДЕ.1 отображает типовое поперечное сечение ФЗП) и создание остаточного скрытого изображения со свойствами длительной люминесценции;

1 - излучение, исходящее из поглощающего материала; 2 - защитный слой; 3 - люминофорный слой (BaF (Cl, Br, I): EU ²⁺); 4 - проводящий слой; 5 - гибкая подложка; 6 - световое экранирование и защитный слой

Рисунок ДЕ.1 - Поперечное сечение ФЗП

- этап 2 включает в себя сканирование облученной ФЗП красным светом лазерного луча. Во время сканирования ФЗП стимулируется для высвобождения накопленной энергии скрытого изображения в виде голубого фотостимулированного видимого светового излучения;

- на этапе 3 голубой фотостимулированный свет (ФСЛ) собирается оптической системой, содержащей хроматический фильтр (который предотвращает проникновение красного света) и направляется в трубку фотоумножителя (ТФУ);

- на этапе 4 ФСЛ преобразуется с помощью ТФУ в аналоговые электрические сигналы пропорционально количеству собранного ФСЛ;

- на этапе 5 аналоговые электрические сигналы усиливаются, фильтруются, пропускаются через аналогово-цифровой преобразователь и синхронизируются с пространственно верным расположением пикселей в пределах двоичной матрицы. На рисунке ДЕ.2 показано распределение двоичных данных в пиксельной матрице.

Рисунок ДЕ.2 - Распределение двоичных данных в пиксельной матрице (двоичная матрица 3 x 3)

Разрешение изображения определяется размером пикселя, но размер отдельных люминофорных кристаллов, толщина люминофорного слоя ФЗП, размер лазерного пятна и оптика также влияют на качество изображения;

- на этапе 6 применяются компьютерные алгоритмы (ряд математических функций), которые подходят для двоичных пиксельных данных с произвольными файлами (которые называются кодировочными таблицами), для присвоения индивидуальных уровней шкалы серого для пикселей;

- на этапе 7 используется программное оборудование для преобразования шкалы серого двоичной матрицы в первоначальное изображение. Затем первоначальное изображение выводят на электронный дисплей монитора или на принтер. Полученное в результате цифровое изображение имеет "негативные" тона. После визуализации цифрового изображения могут применяться дополнительные методы обработки изображения (см. ДЕ.3) для дальнейшего увеличения характеристик исследуемого образца для контроля и завершения процесса оценки;

- на этапе 8 цифровые изображения и сопутствующая информация в электронном виде могут быть сохранены на оптических, магнитных или печатных носителях для дальнейшего использования.

ДЕ.2 Основы компьютерной радиографии

ДЕ.2.1 Уровень облучения и качество изображения

Качество изображения компьютерной радиографии прямо пропорционально количеству значимой дозы облучения, полученной ФЗП. Уровень облучения наиболее эффективно определяется с помощью измерения линейного пиксельного значения в исследуемой области изображения, подобно измерению оптической плотности для пленочной радиографии с применением денситометра. Для цифрового "негативного" изображения более темное пиксельное значение означает большее количество излучения, достигшее этого пикселя (на подвергнутой сканированию ФЗП), чем более светлое пиксельное значение.

На рисунке ДЕ.3 представлена типичная зависимость облучения от пиксельного значения.

Рисунок ДЕ.3 - Зависимость облучения от пиксельного значения

Облучение измеряется в единицах времени при установленных значениях интенсивности и расстоянии от источника до детектора. Данные по облучению во время компьютерной радиографии могут быть линейными или логарифмическими, что приводит к прогнозируемому уровню контрастности (ПЗ 2 - ПЗ 1), для такой же разницы толщины материалов. По мере увеличения уровня облучения, качественные характеристики изображения улучшаются благодаря увеличению соотношения контрастность - шум. По мере увеличения пиксельного значения, соотношение сигнал/шум и эквивалентная чувствительность по эталону также улучшаются. Для изменения контрастности со значения, представленного на рисунке ДЕ.3, наклон кривой необходимо увеличить или уменьшить. Это может быть выполнено посредством изменения ФЗП/системы сканирования или с помощью обработки изображения (см. ДЕ.3).

ДЕ.2.2 Динамический диапазон (пиксельные значения)

Компьютерная радиография отображает широкий диапазон видимых уровней шкалы серого в определенном диапазоне толщины образца для контроля, особенно при использовании методов обработки изображения, однако качество изображения зависит от значений соотношения сигнал/шум, которые позволяют получить требуемые уровни качества изображения. ФЗП должны получать достаточные дозы облучения для качественного изображения. Поэтому динамический диапазон определяется как диапазон толщины образца для контроля.

ДЕ.2.3 Основные причины появления шумовых помех в изображении следующие:

- неоднородность люминофорного слоя в ФЗП (нестандартный размер, неоднородно распределенные кристаллы или недостаточная масса);

- ФЗП получает недостаточное количество фотонов излучения, чтобы достигнуть требуемого соотношения сигнал/шум;

- рассеяние первичного излучения (поглощение) в пределах материала образца для контроля;

- рассеяние вторичного излучения вследствие воздействия факторов окружающей среды.

Детекторы на основе ФЗП, использующие ФСЛ материалы, особенно склонны к созданию более высоких уровней шума, поскольку эти материалы являются более чувствительными к ионизирующей радиации, чем пленки на основе серебра, особенно к низкоэнергетическим фотонам. Уровни шумовых помех можно контролировать или минимизировать с помощью следующего:

- использования люминесцентного детектора с тонкими, однородно и плотно распределенными кристаллическими материалами;

- использования источника излучения и схемы облучения для специфической массы (исследуемого материала), что приводит к большему количеству поглощенного детектором излучения в течение данного интервала облучения;

- контроля всех источников вторичной радиации (фильтров, диафрагм, коллиматоров и других снижающих рассеивание материалов).

На количество радиации (поглощенное ФЗП) оказывает влияние:

- состав и толщина исследуемой части образца для контроля;

- уровень энергии проникающего излучения;

- уровни интенсивности излучения источника излучения.

Доза излучения, полученная детектором, также является важным фактором контроля шума изображения.

ДЕ.2.4 Эффективность ФЗП

ДЕ.2.4.1 Эффективность (шум и разрешение) детектора на основе ФЗП определяется ФСЛ. Например, чем толще становится передающий изображение люминофорный слой, тем больше вероятность, что ФСЛ-фотон будет захвачен вне площади пикселя с правильной пространственной ориентацией (см. рисунок ДЕ.4). Если это происходит, снижается разрешение и ухудшается качество изображения. Чем длительнее свет ФСЛ будет распространяться до его захвата оптикой компьютерной радиографии, тем хуже будет разрешение изображения. Для улучшения эффективности поглощения используют следующее:

- увеличивают толщину люминофорного слоя;

- увеличивают плотность люминофорного материала.

1 - оптимальное излучение; 2 - излучение с высокой энергией; 3 - вторичное с высокой энергией; 4 - ФСЛ; 5 - защитный слой; 6 - верхний люминофорный слой; 7 - нижний люминофорный слой; 8 - проводящий слой; 9 - гибкая подложка

Рисунок ДЕ.4 - Шум и нерезкость в ФЗП

Конструкция ФЗП, которая имеет более плотный (и поглощающий излучение) люминофорный материал вместе со сниженной толщиной поперечного слоя обеспечивает лучшее разрешение и качество изображения. Эффективность ФЗП тем лучше, чем ниже уровни энергии излучения, исходящего из образца для контроля (см. рисунок ДЕ.4). Более высокие энергетические уровни исходящего излучения глубже проникают в люминофорный слой или проходят через ФЗП без поглощения с последующим нежелательным эффектом вторичного излучения, которое может ухудшить соотношение сигнал/шум. Кроме контроля шумовых помех, который описан в ДЕ.2.3, достижение оптимальной эффективности ФЗП зависит от выбора правильной конструкции ФЗП и фильтрационных материалов (экраны), оптимизированных для диапазона используемой энергии излучения.

ДЕ.2.4.2 Возможно использование металлических экранов для фильтрации воздействующего излучения и контроля рассеивания вторичного излучения, что улучшает качество изображения. Как правило, используется структура типа "сэндвич", в которой металлический экран располагается между источником излучения и ФЗП внутри кассеты для облучения (передний экран). Дополнительный экран может быть помещен за ФЗП внутри этой же кассеты для облучения (задний экран). В обоих случаях, эффективность экранов обычно улучшается, если экраны плотно прилегают к поверхности ФЗП.

ДЕ.2.5 Разрешение изображения

Более высокое разрешение означает лучшую видимость мелких элементов изображения. Для цифровых изображений плотность пикселей выражается в виде числа пикселей-колонок (ширина) и числа пикселей-строк (высота). Разрешение цифрового изображения (измеренное по колонкам и строкам изображения) может быть определено как плотность пикселей в любом из направлений (или в обоих направлениях). Действительный размер пикселя изображения с фиксированной плотностью пикселей определяется посредством числа пикселей в колонках и строках изображения. Пиксель описывается его положением по вертикали и горизонтали в пределах матрицы цифрового изображения. Сканеры, используемые в компьютерной радиографии, сканируют ФЗП с фиксированным разрешением. Разрешение сканеров обычно выражается в количестве пикселей на мм. Например, сканер со скоростью сканирования 10 пикселей на мм имеет номинальное разрешение приблизительно 100 мкм. Таким образом, размер пикселя (для данного размера изображения) составляет 100 мкм. Плотность пикселей является основой, определяющей разрешение или размер эффективного пикселя цифрового изображения. В некоторых случаях плотность пикселей полученного изображения может превышать плотность пикселей дисплея монитора. В этом случае программное оборудование дисплея может интерполировать (или усреднить) пиксели, чтобы воздействовать на меньшую плотность пикселей дисплея и привести свойства изображения в соответствие с визуализационными возможностями монитора без увеличения изображения. Аналогично при увеличении области изображения монитора можно отобразить максимальную плотность пикселей сканированного изображения. Чем больше плотность пикселей отображаемого на мониторе изображения, тем больше будет визуальное разрешение изображения. В результате визуальное разрешение изображения является комбинацией входной плотности пикселей (от сканированной ФЗП) и выходной плотности пикселей дисплея монитора (или печатного изображения). На рисунке ДЕ.5 показано влияние плотности пикселей на разрешение изображения с использованием серии постепенно увеличивающихся значений количества пикселей (и плотности пикселей) изображения.

Рисунок ДЕ.5 - Влияние плотности пикселей на качество цифрового изображения

Разрешение (единицы длины) обычно измеряется с использованием радиологического контрольного прибора (т.е. датчик пары линий), который содержит серию параллельных линий (или штрихов изображения), которые были сформированы посредством облучения (см. рисунок ДЕ.6). Частота серии линий увеличивается по мере прохождения через устройство. Разрешение (измеренное визуально или механически) цифрового изображения обычно определяется как последняя разрешенная пара линий.

Рисунок ДЕ.6 - Определение разрешения систем формирования изображений

На рисунке ДЕ.6 выполнено сравнение показателей датчика функции передачи модуляции (ФПМ) со сканом профиля пикселей (измерение вручную) и результирующие наложены над показаниями датчика, в соответствии с изменениями частоты. Пределы разрешения из этой оценки представляют собой приблизительно 5 линий на мм или 100 мкм для обоих методов визуального и ручного. Разрешение является качественным параметром изображения, которое определяет общую способность систем формирования цифровых изображений различать многочисленные расположенные близко друг от друга пространственные элементы по отдельности. Базовое пространственное разрешение является параметром качества изображения, который определяет размер эффективного пикселя, требуемого для достижения соответствующего разрешения. Для определения разрешения также могут использоваться пластинчатые или проволочные эталоны чувствительности. Чем больше количество пикселей и оттенков серого (битовая глубина), тем выше уровень качества цифрового изображения. Чем больше количество пикселей и битовая глубина, тем больше размер файла результирующего цифрового изображения (обычно измеряется в мегабайтах объема памяти).

ДЕ.2.6 Баланс контрастности, шума и разрешения

Разрешение изменить без изменения контрастности и наоборот нельзя. Как пленочные системы, так и компьютерные технологии формирования изображения используют комбинации характеристик контраста, шума и разрешения для получения изображений требуемого качества, однако системы компьютерной радиографии и пленочные системы не обязательно характеризуются одинаковым соотношением этих трех свойств. Компьютерные технологии формирования изображения используют более высокую контрастность и более низкое разрешение, чем пленочные системы, чтобы получить требуемые качественные характеристики изображений. Поэтому уровень шума часто используется в качестве основной контрольной характеристики для обоих методов визуализации изображений. В пленочных системах используется пленка разной зернистости (путем замены типа пленки), чтобы контролировать уровень шума изображения с фиксированными уровнями контрастности пленки. Подобного эффекта можно достичь и в компьютерной технологии с использованием разного соотношения контраст/шум. Эта концепция подразумевает, что разница в разрешении (между системами формирования изображения) является фиксированной и не контролируется пользователем. В случае с компьютерными технологиями все преимущества относительно контрастности над пленочными системами могут быть незначительными, если только шум в компьютерной технологии не поддерживается на приемлемом уровне.

ДЕ.2.7 Поле обзора

Этот параметр может оказывать значительное влияние на разрешение изображения. Оптическое поле обзора это - изображение, которое наблюдается в конкретной точке обзора. На рисунке ДЕ.7 показаны оптические условия, при которых изображение образца для контроля может быть увеличено путем увеличения расстояния между образцом для контроля и детектором. В этом примере образец для контроля увеличивается оптически и при этом результирующая плотность пикселей (на просматриваемом цифровом изображении) не изменяется вследствие увеличения детали. Качество просматриваемого изображения обычно снижается вследствие увеличения геометрической нерезкости U _g оптической схемы облучения. Если источник излучения переместить ближе к детали, результирующее изображение может казаться больше его действительных геометрических размеров, однако плотность пикселей остается неизменной.

1 - источник излучения; 2 - расстояние от источника до детектора; 3 - образец для контроля; 4 - расстояние от образца для контроля до детектора; 5 - детектор; 6 - оптическое увеличение поля обзора

Рисунок ДЕ.7 - Оптическое увеличение изображения

Цифровое поле обзора - это процесс, который создает эффект приближения или удаления зрителя от образца для контроля или изображения. Этот процесс происходит как результат компьютерного изменения отображаемого размера пикселя (и количества отображаемых пикселей на мм). Например, отдельные пиксели могут отображаться с коэффициентом 13, 23, 33, 43 и т.д. от их первоначального размера. При изменении размеров отображаемых пикселей просматриваемое изображение приближается или отдаляется, становясь больше или меньше на электронном дисплее. На рисунке ДЕ.5 представлено шесть вариантов цифрового изображения с одинаковым оптическим полем обзора (т.е. каждое изображение отображается в одинаковом размере), но масштаб крайнего левого цифрового изображения был увеличен до точки, в которой только один пиксель мог отображаться в пределах обозреваемого пространства. Это изображение является нарушенным из-за сниженного разрешения изображения. На рисунке ДЕ.5 крайнее правое изображение содержит пиксели уменьшенного размера и, таким образом, большее количество (2500:1) пикселей в пределах одинакового поля обзора. Цифровое увеличение изображения может быть полезным при оценке изображения, однако может снизить его разрешение.

ДЕ.3 Обработка и оценка изображений

ДЕ.3.1 Электронные мониторы

Отображаемые в электронном виде на монохромном мониторе цифровые изображения представлены в тонах серого как и аналогичные изображения на пленках. Большинство мониторов, используемых для отображения цифровых радиографических изображений, имеют зону просмотра приблизительно 317,5 на 419,1 мм и используют электронную люминесценцию для отображения цифровых изображений. Пленочный радиограф может иметь зону просмотра 355,6 на 431,8 мм и использует проходящий свет для отображения аналогового изображения. Дополнительно, изображения, полученные с использованием электронной люминесценции, подвергаются изменениям при изменении яркости монитора, разрешения (горизонтального и вертикального), шума, контрастности и искажении изображения. Электронные мониторы также поставляются с разными соотношениями сторон видимого изображения и различной степенью разрешения (т.е. соотношение сторон 1,3:1 с областью разрешения пять мегапикселей). Необходимо выполнять периодическую проверку следующих характеристик мониторов:

- уровни яркости (минимальный и максимальный);

- линейность яркости;

- уровни контрастности;

- разрешение.

ДЕ.3.2 Цифровая обработка изображений

ДЕ.3.2.1 Общие положения

Обработка изображения может быть проведена как цифровая операция, выполняемая на первоначальном изображении, с целью улучшения его качества или увеличения видимости контролируемых элементов изображения. Обработка обычно рассматривается как необратимое изменение первоначального цифрового изображения. Цифровая обработка проводится с использованием алгоритмов и компьютеров. Алгоритмы являются инструкциями (или серией инструкций) по выполнению изменений в первоначальной матрице данных шкалы серого.

ДЕ.3.2.2 Методы обработки

Контрастность и яркость, фильтры, увеличение, нормализация гистограмм, гамма-коррекция и псевдоцвета являются типовыми методами обработки изображения. Могут существовать ограничения по обработке изображений, чтобы избежать ухудшения изображения в стремлении повысить качество видимости элементов изображения.

ДЕ.3.2.3 Контрастность и яркость

При обработке первоначального изображения пользователь дает команду компьютеру временно перераспределить различные значения серого вместо первоначально присвоенных значений шкалы серого. Этот тип обработки называется выравнивание яркости, поскольку более темным пикселям могут быть присвоены более низкие значения шкалы серого, а светлым пикселям - наоборот, более высокие значения шкалы серого. Изменение контрастности выполняется для корректировки контраста шкалы серого материала с толщиной (или массой), которую можно отобразить в пределах установленных диапазонов пиксельных значений. Некоторые системы компьютерной радиографии способны одновременно изменять контрастность и яркость шкалы серого. В некоторых случаях необходимо установить минимальное выходное пиксельное значение (определенное исходя из первоначального изображения), чтобы гарантировать достаточные уровни облучения для достижения требуемого качества изображения. Более высокие уровни контрастности позволяют получить лучше видимые элементы изображения при более светлых уровнях дисплея.

ДЕ.3.2.4 Цифровые фильтры

Цифровые фильтры предназначены для обработки изображения, включая применение алгоритмов, которые селективно перераспределяют первоначальные значения пикселей, чтобы визуально воздействовать на элемент изображения, т.е. получить более различимый элемент или фон изображения и подавить шум. По мере того как элемент цифрового изображения становится визуально различимым, двумерная геометрия элемента включает в себя три категории пикселей:

- стационарные пиксели (самые темные);

- смежные пиксели (с более светлым оттенком);

- окружающие соседние (самые светлые) пиксели.

На рисунке ДЕ.8 представлена фильтрация пикселей цифрового изображения к элементу круглой формы, увеличенному для показа всех пикселей в пределах изображения.

Рисунок ДЕ.8 - Фильтрация пикселей цифрового изображения

К стационарным пикселям первоначально отнесены те (рисунок ДЕ.8, а), которые полностью находятся в границах объекта (более темные пиксели в границах круга). К смежным пикселям отнесены пиксели, которые непосредственно примыкают к первоначальному стационарному пикселю и могут существовать за границами либо в границах объекта (пиксели более светлого оттенка). К окружающим (соседним) пикселям отнесены пиксели (самые светлые) окружающего фона, которые способствуют значимой разнице в контрастности (в пределах изображения) для отображения объекта (круг). На рисунке ДЕ.8, а, представлены стационарные и смежные пиксели различных уровней серого в пределах самой удаленной (темная линия) границы изображения.

На рисунке ДЕ.8, b, изображен фильтр (фильтр высоких частот), где смежным (с более светлым оттенком) пикселям были присвоены новые значения серого, которые близки соответствующим первоначальным стационарным пикселям. В результате этой операции визуальные границы объекта могут различаться более отчетливо (в сравнении со смежными пикселями), поскольку постепенный переход шкалы серого первоначальных пикселей краев изображения был заменен более резкими (с повышенной контрастностью) изменениями в значениях серого. Поскольку некоторые из первоначальных граничных смежных пикселей стали стационарными пикселями (в пределах новых границ - пунктирная линия), изображение объекта теперь стало более отчетливым.

На рисунке ДЕ.8, с, представлено последующее применение этого же фильтра высоких частот.

Если применение фильтров дает эффект, визуальные результаты включают в себя улучшенную четкость изображения, сниженный шум или оба улучшения вместе. Если применение фильтра было неэффективным, визуальными результатами являются увеличение, геометрическое искажение первоначального изображения объекта или оба ухудшения вместе. Последовательное повторное применение фильтров обычно повторяет такой же базовый процесс, за исключением возможного кумулятивного эффекта.

Если первоначальный файл изображения сохраняется после фильтрации, это изменение обычно является необратимым и не может быть отменено. Использование фильтра с супердискретизацией может исказить файл изображения, внести шум, который не присутствовал ранее, или привести к обоим результатам. Такой результат значительно ухудшит качество изображения. Это может быть выполнено при первом применении фильтра или при последующем использовании фильтров, что даст кумулятивный эффект. Использование фильтров не всегда позволяет получить изображение объекта с лучшими контрастными характеристиками. Фильтры должны применяться для обработки изображений объекта на основании известной или ожидаемой геометрии объекта или его первоначальной формы. Например, в попытке различить наименьшую группу пар линий датчика использование фильтра увеличения четкости (например, щелевого) может в действительности уменьшить степень воспринимаемого разделения между проволочными парами, что приведет к снижению базового пространственного разрешения изображения. Причиной этого являются алгоритмы, применяющие суммирование и усреднение расположенных рядом пикселей (в этом случае две линии расположены очень близко друг к другу), чтобы сфокусировать две линии как одну.

Другим примером является использование фильтров увеличения четкости для распознавания максимального числа отверстий пластинчатого эталона чувствительности. Селективное использование фильтров увеличения четкости может увеличить общий уровень различимости, однако чрезмерное использование этого фильтра может привести к увеличению уровней шума и снижению уровней достоверности различимости меньших отверстий. Общим результатом чрезмерного применения фильтров является расплывание или засветка. Расплывание является нежелательным явлением, которое обычно вызывается разницей между темными и светлыми областями изображения объекта (т.е. плотный материал рядом с менее плотным материалом).

ДЕ.3.2.5 Пиксельные гистограммы

На рисунке ДЕ.9 представлена пиксельная гистограмма для двенадцатибитного цифрового изображения.

Рисунок ДЕ.9 - Пиксельная гистограмма для двенадцатибитного цифрового изображения

Пиксельная гистограмма - это частотное распределение пиксельных значений в пределах цифрового изображения. Поскольку имеется большое количество пикселей в пределах двенадцатибитного цифрового изображения, может наблюдаться множество пикселей с одинаковыми пиксельными значениями. Основная идея использования гистограмм заключается в идентификации областей этого изображения, которые не связаны с основными оцениваемыми областями изображения, не являются важными для них (исключение из процесса обработки изображения), и не связаны с изменением яркости/контрастности пикселей в выбранных областях гистограммы. Например, чрезмерно облученные темные области рядом с краями изображения образца из-за слишком больших размеров детектора. Эти области обычно легко идентифицируются из конфигурации образца на детекторе. Также применяются дискриминаторы для удаления этих пикселей из первоначального изображения перед выполнением обработки. Это не только преобразует файловое пространство, но и позволяет использовать методы обработки изображений на выходе более селективно для важных областей оцениваемого изображения. Гистограммная информация может применяться для обработки на выходе или, для некоторых программных приложений, для входной обработки. Методы обработки с использованием пиксельных гистограмм, используемые во время создания первоначальной матрицы данных шкалы серого, считаются первоначальными данными изображения, поскольку методы обработки с использованием пиксельных гистограмм, используемые во время последующей обработки (и последующего сохранения), изменяют первоначальный файл изображения.

ДЕ.3.2.6 Цифровое увеличение

Подраздел ДЕ.2.7 описывает поле обзора, плотность пикселей и их связь с цифровым увеличением изображений. При увеличении изображения программное оборудование обычно увеличивает каждый пиксель, чтобы увеличить изображение, таким образом снижая плотность пикселей. При дальнейшем цифровом увеличении изображения размер пикселей изображения становится таким, что пиксели становятся визуально различимыми на изображении, и изображение искажается. Цифровое увеличение изображений эффективно при увеличении мелких элементов образца для контроля при условии сохранения первоначальной плотности пикселей. Печатные изображения могут иметь более высокое разрешение, чем те же изображения в электронном виде.

ДЕ.3.2.7 Псевдоцвет

Это изменение шкалы серого первоначального изображения в цветное. Это выполняется посредством алгоритмов, присваивающих цвета пропорционально пиксельным значениям шкалы серого. Основные преимущества цветных изображений связаны с битовой глубиной (обычно измеряемой в миллиардах цветов) и способностью к электронному отображению и визуализации большего количества цветов, чем значения серого. Некоторые цветные изображения образцов для контроля могут визуально отображать различимые мелкие детали, недоступные для черно-белого изображения.

ДЕ.3.3 Измерения геометрических размеров

Перед выполнением электронных размерных измерений система отображения требует калибровки. Она выполняется посредством радиографирования образца с известными размерами и отображения этого образца на мониторе. Измерительное устройство также может автоматически калиброваться с применением известного размера пикселя; однако, это касается только поверхности детектора. Выполнение геометрических измерений прямо на поверхности дисплея не рекомендуется. Могут использоваться (облучаться вместе с образцом) стандартные (калиброванные) рентгеноконтрастные линейки для измерения точности по горизонтали и вертикали дисплея. Это используется при оценке диапазона значений погрешности линейных размеров.

ДЕ.3.4 Измерения глубины

Может потребоваться калибровка пиксельного значения относительно массы/толщины материала. Например, эта функция может быть полезной при оценке коррозии. Измерение глубины подразумевает измерение пиксельных значений с использованием минимум двух контрольных образцов известной массы и толщины с помощью программного оборудования, интерполирующего все значения пикселей/массы между этими двумя точками.

ДЕ.3.5 Помехи изображения

Это нежелательные аномалии, дефекты или изъяны изображения, которые могут заслонять, маскировать изображения или которые можно перепутать с такими изображениями (либо в границах исследуемой области, либо на базовом материале). Помехи изображения подразделяют на следующие категории:

- категория 1 - помехи, которые могут быть устранены с помощью очистки ФЗП или оптики сканера или их совместной очистки;

Примечание - Работать с ФЗП необходимо в перчатках, чтобы исключить образование отпечатков пальцев и других помех, вызванных человеческим фактором. Имеются специальные жидкости от производителей ФЗП для выполнения их очистки. Также необходимо избегать физического контакта ФЗП с материалами из свинца (например, со свинцовыми экранами), чтобы не допустить загрязнения люминофорного слоя и возникновения помех.

- категория 2 - помехи, которые могут быть устранены с помощью повторного стирания или устранения неисправностей, связанных со скрытым изображением ФЗП;

- категория 3 - значительно более серьезные помехи, такие как царапины, проникающие в люминофорный слой, которые обычно приводят к замене ФЗП или других компонентов аппаратного обеспечения.

Любая категория помех изображения компьютерной радиографии является нежелательной. Помехи, появляющиеся в случайных местах исследуемых изображений, указывают на неэффективность профилактического технического обслуживания (ПТО) или других эксплуатационных мероприятий.

ДЕ.3.6 Побочные изображения

Возможно возникновение побочных изображений или нежелательных теней. Побочные изображения являются остаточными изображениями, которые являются результатом неполного стирания или другого нежелательного облучения ФЗП с момента последнего ее использования. В некоторых случаях, эти остаточные изображения можно удалить с использованием циклов повторного стирания ФЗП (облучение белым светом большой интенсивности). Побочные изображения также могут быть результатом чрезмерного воздействия на ФЗП больших доз излучения. Побочные изображения обычно возникают на границах образца для контроля, который меньше ФЗП. При сканировании ФЗП второй раз наблюдается видимое остаточное изображение. Причиной является тот факт, что большинство сканеров (использующих высокоинтенсивное излучение красного света) не обладают 100 %-ной эффективностью в преобразовании скрытого изображения. В некоторых случаях ФЗП может быть просканирована повторно без стирания для захвата остаточного изображения (сниженного качества), что может быть необходимым при некоторых обстоятельствах.

ДЕ.3.7 Допускается оценивать изображение методом сравнения с установленным эталонным образцом.

ДЕ.3.8 Хранение изображений

ДЕ.3.8.1 Изображения хранятся в электронном виде вместе с цифровым изображением названий заголовков и (или) конфигурационными файлами. Файлы заголовков или конфигурационные файлы обычно являются текстовыми файлами, которые содержат информационные записи, такие как технические параметры или аннотирование изображений. Эти файлы также могут содержать информацию об обработке изображений, которая сохраняет специфический набор параметров процесса, которые были использованы последними или сохранены вместе с изображением.

ДЕ.3.8.2 В случае сохранения обработанного изображения пиксельная структура первоначального цифрового изображения обычно остается неизменной, однако для этого изображения создается файл, который содержит последние сохраненные параметры. Некоторые программные приложения используют системы отслеживания файлов, поэтому всегда можно отследить все изменения, сделанные для первоначального изображения. Некоторые программные приложения обладают средствами сохранения файла первоначального изображения вместе с файлами модифицированных изображений, так же как и сохранения множества файлов для всех без исключения модифицированных файлов. Если первоначальные цифровые изображения подвергаются фильтрации, то последующие сохраненные изображения имеют измененную пиксельную матрицу, т.е. геометрические размеры изображения объекта и (или) шум. В этом случае необходимо сохранять первоначальные изображения вместе с текстовыми файлами, которые отслеживают типы используемых фильтров. Если первоначальные изображения не сохраняются и применяются многочисленные фильтры или одни и те же фильтры применяются повторно, структура файла цифрового изображения может претерпевать эволюционные изменения, которые в конечном итоге могут изменить первоначальный вид образца для контроля.

ДЕ.3.8.3 Файлы с цифровыми изображениями сохраняются в формате DICONDE или TIFF.

ДЕ.3.8.4 Изображения могут храниться на следующих носителях:

- магнитный носитель;

- оптический носитель;

- флэш-память.

Необходимо обеспечить два комплекта сохранения изображения в двух разных физических местах хранения. Два комплекта сохраненных файлов должны быть защищены от потенциальных повреждений со стороны окружающих условий, а также от хищений и перепутывания.