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    要构成一套X射线实时成像检测系统(图2),首先应具备相应的设备构成。硬件设备包括两个部分,一是射线接收转换装置;二是信号采集和计算机装置。

x射线实时成像检测系统原理图

    射线接收转换装置又称为图像成像装置,主要完成X射线→可见光→电信号的转换。这部分主要包括图像增强器、平行光镜头、三可变镜头和CCD摄像机。
    图像增强器是将X射线转变为可见光的器件,它将透过被检工件的X射线转换成强度足够的可见光。目前可供选择的图像增强器按输入屏直径主要有9″(<225mm)、6″(<150mm)和4″(<100mm)三种。9″的图像增强器直径较大,视野宽阔,一次检测长度较大,但价格较高。4″的图像增强器直径较小,重量较轻,便于携带作业,但一次检测长度较小,工效较低。图像增强器通常不能直接接受过强的X射线照射,它能承受的最大X射线直射强度为160kV。当光线过强时,需使用光栅进行遮挡。
    图像增强器将X射线转变为可见光后,其光线会发散,图像出现弧形并发生扭曲。只有平行光能够避免扭曲, 使图像不失真。因此,在图像增强器后需要连接平行光镜头。
    三可变镜头的作用是调节成像的大小及光圈,以适合人眼在工业电视上的观察。电视荧屏上有扫描线,当显示图像与扫描线重叠时,就无法进行分辨和识别。使用三可变镜头将图像放大若干倍后,即可排除这种情况。由于人们不能接近X射线拍摄现场,所以三可变镜头的操作应在操作台上进行。
    经过平行光镜头和三可变镜头矫正后,图像进入CCD摄像机。CCD再将光信号转化为模拟电信号,提供给工业电视或A/D采集卡。CCD分为模拟式和数字式两种。模拟CCD可达到40万像素,每秒25帧画面,系统灵敏度>210%;数字CCD为100万像素,每秒可达30帧画面,系统灵敏度为115%。此外,黑白两色的对比度高于多重彩色的对比度。因此,X射线实时成像系统应采用数字式黑白CCD摄像机。
    X射线接收转换装置主要由光电器件构成,是整个实时成像系统的关键部位 ,它的分辨率和图像质量直接影响着整个系统的检测性能。
    由CCD捕捉到的画面,除送入工业电视直接显像外,还要通过图像采集卡进入计算机处理系统。图像采集卡和计算机装置是实现时实成像的又一硬件。图像采集卡将模拟信号转换为计算机可识别的数字信号,以备对图像进行分析和处理。图像采集卡的分辨率不应低于768×576像素。

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