Информативность современной компьютерной рентгеновской томографии

Томография (греч.- сечение) -метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта посредством его многократного просвечивания в различных пересекающихся направлениях.

Ранее под томографией понимался метод рентгеновского исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего на определенной глубине исследуемого объекта, при этом исследуемый объект оставался неподвижным, а рентгеновская трубка и кассета с пленкой согласованно перемещались в противоположных направлениях. При синхронном движении трубки и кассеты только необходимый слой получается четким на пленке, потому что только его вклад в общую тень остается неподвижным относительно пленки, а все остальное - смазывается, почти не мешая проводить анализ полученного изображения. В настоящее время доля последнего метода в исследованиях стремительно уменьшается в связи со своей относительно малой и н ф о р м а ти в н о с ть ю , вследствие чего такое определение морально устарело и данный метод получил название «классическая томография» или «линейная томография».

Сегодня под термином томография подразумевается компьютерная рентгеновская томография, использующая математические методы и алгоритмы восстановления внутренней структуры объекта по проекционным данным.

В этой статье будут рассмотрены возможности и результаты трехмерной компьютерной рентгеновской томографии, которая в последнее время активно развивается благодаря стремительному совершенствованию компьютерной техники. Следует отметить, что мы не претендуем на охват всего многообразия задач и объектов контроля, где может быть использован метод томографии. Все приведенные в статье примеры реализованы на рентгенотелевизионной установке SRE MAX итальянской фирмы Bosello HT с рентгеновской трубкой на 225 кВ при исследовании литья из алюминия в автомобильной и авиационной отраслях промышленности при размерах деталей до 150 х 150 х 150 мм.

Для повышения достоверности и информативности результатов компьютерной томографии, а также в целях минимизации времени контроля рентгенотеле-визионная установка должна удовлетворять следующим требованиям:

- высокое разрешение детектора рентгеновского излучения и широкий диапазон градаций серого (оптимально 16 бит);

- отсутствие механических вибраций;

- высокая точность позиционирования (это необходимо для достижения точности линейных измерений объекта до 50 + 70 мкм при размере цифровой модели 1024 х 1024 х 1024 точек или 150 мкм при размере цифровой модели 512 х 512 х 512 точек);

- высокая скорость перемещения объекта контроля (за 4 мин необходимо сделать 360 снимков объекта с разных ракурсов);

- высокая производительность компьютера (время, отводимое на обработку изображений и цифровое моделирование при 16 битном динамическом канале от 1 мин для модели 512 х 512 х 512 точек до 2 мин для модели 1024 х 1024 х 1024 точек);

- большой объем памяти (для одного снимка нужно от 0,5 до 2 Мб, а для объекта в целом - от 180 до 720 Мб);

- программное обеспечение, интегрированное в систему, должно осуществлять оперативное управление манипулятором, рентгеновским аппаратом, осуществлять обработку полученных изображений и послойное воссоздание модели объекта.

В результате, при удовлетворении этих требований можно:

быстро воссоздать цифровую модель компьютерной техники и современному объекта, обнаружить и детально проана- программному обеспечению. лизировать дефекты различного происхождения (рис. 1, 2);

провести анализ отклонения размеров детали от конструкторской документации (рис. 3);

измерить ее внешние и внутренние геометрические размеры с высокой точностью (рис. 4 - 6).

 

В приведенных иллюстрациях наглядно показаны примеры получаемых результатов и некоторых способов их визуализации. Для оценки размеров имеющихся дефектов используются цветовые маркеры. Фоновым цветом выделяются зоны с определенными требованиями к допустимым дефектам и/или зоны прошедшие контроль.

Уровень информативности современных методов трехмерной компьютерной томографии очень высок, что стало возможным благодаря интенсивному развитию копьютерной техники и современному программному обеспечению.



Просмотров: 1193

Дата: Пятница, 14 Декабря 2012

Новости