ICS77.040.20 H26 中华人民共和国国家标准 GB/T28266—2012 承 压设备无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 Non-destructivetestingofpressureequipment— Qualificationofradiographicfilmdigitizationsystems 2012-05-11发布 2012-09-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准第1章参考BSEN14096-1:2003《无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第1部 分 定义、图像质量参数的定量测量、标准参考胶片和定性控制》(英文版)中第1章“范围”。 本标准第3章参考BSEN14096-1:2003《无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第1部 分 定义、图像质量参数的定量测量、标准参考胶片和定性控制》(英文版)和BSEN14096-2:2003《无 损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第2部分 最低要求》(英文版)中第3章“术语和定义”。 本标准第4章参考BSEN14096-1:2003《无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第1部 分 定义、图像质量参数的定量测量、标准参考胶片和定性控制》(英文版)中第4章“评价过程”。 本标准第5章参考BSEN14096-1:2003《无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第1部 分 定义、图像质量参数的定量测量、标准参考胶片和定性控制》(英文版)中第5章“标准参考胶片”。 本标准第6章参考BSEN14096-2:2003《无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第2部 分 最低要求》(英文版)中第4章“数字化质量等级”和第5章“胶片数字化质量等级最低要求”。 本标准第7章参考BSEN14096-1:2003《无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 第1部 分 定义、图像质量参数的定量测量、标准参考胶片和定性控制》(英文版)中第6章“数字化系统的质量 控制和长期稳定性”。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 本标准起草单位:中国特种设备检测研究院、北京航空航天大学、上海欧鑫影像设备有限公司。 本标准主要起草人:丁克勤、梁丽红、陈光、傅健、王笑梅、陈异同、杨民、张佳银。 ⅠGB/T28266—2012 承压设备无损检测 射线胶片数字化系统的鉴定方法 1 范围 本标准规定了射线胶片数字化系统的基本性能参数及其评价方法、射线胶片数字化技术性能等级 和标准参考胶片,并规定了钢制和铝制工件的射线胶片数字化时采用的系统应达到的性能等级。 本标准适用于将射线胶片转换为数字图像的技术和系统。 本标准不适用于胶片数字化图像的后续处理和显示。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T12604.2 无损检测 术语 射线照相检测 3 术语和定义 GB/T12604.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 射线胶片数字化系统 radiographicfilmdigitisationsystem 借助光学探测器探测胶片的透光度,输出反映透光度的电信号,并将电信号转化为数字信号传送到 计算机,形成数字图像。简称数字化系统。 3.2 扫描孔径(SA) scanningaperture 扫描形成的数字图像中一个像素所对应的胶片上的区域。扫描孔径大小是决定数字化系统空间分 辨率的主要因素。 3.3 像素尺寸(P) pixelsize 扫描形成的图像中,每一行(水平)或一列(垂直)相邻两像素的中心间距。 3.4 光学密度(D) opticaldensity 照射光强与穿过胶片的透照光强之比的常用对数值。 按式(1)计算: D=lgIo ID…………………………(1) 式中: Io———照射光强; ID———穿过胶片的透照光强。 1GB/T28266—2012 3.5 边缘扩展函数(ESF) edgespreadfunction 阶跃函数通过数字化系统后的输出曲线。 3.6 数字化系统不清晰度(UD) digitiserunsharpness 扫描孔径、散射等因素引起的图像边缘模糊。用ESF曲线上幅值的10%和90%对应点之间的几 何距离来描述。 3.7 空间频率(f) spatialfrequency 单位长度上正弦状信号周期变化的次数,用每毫米线对数(lp/mm)来测量。 3.8 空间截止频率(fc) spatialfrequencymaximumvalue 理论上,由奈奎斯特采样定理决定,用每毫米线对数(lp/mm)表示。 按式(2)计算: fc=1 2×P…………………………(2) 3.9 调制传递函数(MTF) modulationtransferfunction ESF经差分和傅立叶变换后的归一化函数,如图1所示。描述了数字化系统的不清晰度。 3.10 密度范围(DR) densityrange 可测量的最大与最小光学密度之差。 3.11 特征传递曲线(CTC) characteristictransfercurve 表征胶片的光学密度和数字化图像灰度值关系的曲线。 3.12 数字分辨率 digitalresolution 数字化系统模数转换器的比特数。一个数字分辨率为Nbit的数字化系统,其数字图像灰度值最 大为2N。 3.13 密度采样宽度(ΔDSP) densitysamplingpitch 数字图像每增加1个灰度值所对应的胶片光学密度的变化。该密度变化由数字化系统特征传递曲 线决定。 3.14 密度对比度灵敏度(ΔDCS) densitycontrastsensitivity 数字化系统可分辨的胶片上最小光学密度的变化。多数情况下,由数字化系统的噪声决定(光探测 器的量子噪声)。 3.15 工作范围(ΔDWR) workingrange 单次采集的数字化图像中,可确保最小密度对比度灵敏度的光学密度范围。是数字化图像的评价 范围。根据数字化系统的结构,不同的数字化系统可能不止一个工作范围。 2GB/T28266—2012 图1 系统MTF求解原理图 3.16 单次采集 singleacquisition 一次扫描完成一张射线胶片数字化的过程。 3.17 标准参考胶片 standardreferencefilm 包含所有在本标准中描述的参考特征的工业射线胶片。 3.18 特征 targets 评价数字化系统的标准参考胶片的物理模型。 4 评价方法与过程 4.1 特征传递曲线、密度范围、像素尺寸和密度对比度灵敏度的评价 4.1.1 阶梯形密度特征 为了测量数字化系统的特征传递曲线、密度范围和密度对比度灵敏度,标准参考胶片具有一组阶梯 3GB/T28266—2012 形的光学密度特征,且满足如下要求: a) 光学密度范围:0.5D~4.5D; b) 相邻梯阶间光学密度差:ΔD≤0.5; c) 每个梯阶面积至少100mm2; d) 胶片曝光产生的噪声应满足ΔD≤0.01。 4.1.2 特征传递曲线 在参考胶片的数字化图像每一个不同光学密度Di的梯阶区域中,选取大小为15像素×15像素的 矩形,根据式(3)计算算术平均值gli。 gli=1 225×∑225 j=1glj,i …………………………(3) 以一组(Di,gli)建立数字化系统特征传递曲线。通过上述方法获得的数字化系统特征传递曲线是 离散的。可参考如下经验,通过拟合方法获得连续的特征传递曲线: a) 对于线性系统,特征传递曲线是对数曲线; b) 对于对数系统,特征传递曲线是直线。 4.1.3 密度范围 通过该数字化系统的特征传递曲线得到。 4.1.4 像素尺寸 通过计算标准参考胶片上的线性特征获得。计算方法如下:胶片上线性特征间的距离除以数字化 图像中对应的像素个数。像素尺寸应在图像的行和列方向分别进行计算。 4.1.5 密度对比度灵敏度 基于标准参考胶片的数字化图像,通过计算具有相同光学密度的矩形区域(包含225个像素)的标 准差获得,按式(4)计算: ΔDCS=2σD×(P/88.6μm) …………………………(4) 标准差描述了数字化系统在扫描具有对应密度值胶片时的输出噪声。标准差按式(5)计算: σD=1 224·∑225 n=1D(gln)-1 225·∑225 m=1[D(glm { })]2 ……………………(5) 式中: D(gln)———矩形区域胶片光学密度数字化的名义值或标定值; D(glm)———矩形区域各像素对应胶片光学密度的实际数字化值。 其中:为比较不同像素尺寸的数字化系统的密度对比度灵敏度,以88.6μm作为基准像素尺寸(即 88.6μm为1个基本像素)。 4.2 截止频率、数字化系统不清晰度和调制传递函数的评价 4.2.1 概述 数字化系统的孔径、电子电路和机械系统是影响系统空间分辨率的主要因素。 4.2.2 截止频率 用标准参考胶片上的扇形线对特征按5.2.1的规定或者平行线对特征按5.2.5的规定测试,用每 4GB/T28266—2012 毫米线对数(lp/mm)表示。 4.2.3 数字化系统不清晰度 用标准参考胶片上的阶梯形测试特征按5.2.3的规定测试。其边缘扩展函数ESF决定了数字化 系统的不清晰度。 4.2.4 调制传递函数 图1给出了调制传递函数的求解原理。首先,获取边缘扩展函