一、 成像原理
1. DR 是一種X射線直接轉(zhuǎn)換技術(shù),它使用平板探測(cè)器接收X光,平板探測(cè)器有CCD,非晶硅,非晶硒等種類,有探測(cè)器上覆蓋的晶體電路把X線光子直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字化電流。
2. CR是一種X射線的間接轉(zhuǎn)換技術(shù),它利用圖像板作為X光檢測(cè)器,圖像板受到X線照射后立即發(fā)出熒光,在這個(gè)過(guò)程中X線的能量損失近一半,并以潛像的形式儲(chǔ)存空間圖像中殘留的X線強(qiáng)度變化。潛像信號(hào)隨著時(shí)間衰減。掃描儀掃描圖像板時(shí),潛像信號(hào)經(jīng)激光轉(zhuǎn)化為可見光,通過(guò)光電系統(tǒng)送到計(jì)算機(jī)成像。
3. X射線膠片成像技術(shù)是X光照射到膠片的乳劑層,乳劑層內(nèi)的鹵化銀晶體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并與鄰近也受到X光照射的鹵化銀晶體相互聚結(jié)起來(lái),沉積在膠片上,留下影像。乳劑層接受到的光量愈多,就有更多的晶體聚結(jié)在一起,光量愈少,晶體的變化和聚結(jié)也愈少。沒(méi)有光落到的乳劑上也就沒(méi)有晶體的變化和聚結(jié)。由此得到不同的影像。
二、 圖像質(zhì)量
1 .圖像分辨率
CR系統(tǒng)由于自身的結(jié)構(gòu),在受到X線照射時(shí),圖像扳中的磷粒子使X線存在著散射,引起潛像模糊,更嚴(yán)重的是在讀出影像的過(guò)程中,掃描儀的激發(fā)光,在穿透圖像扳的深部時(shí)產(chǎn)生散射,沿著路徑形成受激熒光,使圖像模糊,降低了圖像的分辨率。
DR系統(tǒng)不存在光學(xué)模糊,其清晰度主要由像素尺寸決定??臻g分辨率高,動(dòng)態(tài)可調(diào)范圍寬,有豐富的圖像后處理功能,從而可以獲得滿意的診斷效果。
膠片成像 高質(zhì)量的膠片中碘化銀顆粒大小可以達(dá)到十幾微米甚至更小,因此膠片可以達(dá)到非常高的分辨率。
2 .曝光寬容度
相對(duì)于X射線膠片成像技術(shù),CR和DR由于采用了數(shù)字技術(shù),動(dòng)態(tài)范圍廣,都有很寬的寬容度,但DR系統(tǒng)允許照相中的技術(shù)誤差,即使在一些條件難以掌握的場(chǎng)合也能獲得很好的圖像。
3 .噪聲
在CR系統(tǒng)中存在許多噪聲源,包括圖像扳的結(jié)構(gòu)噪聲,在轉(zhuǎn)換和檢測(cè)X線光子中引入的波動(dòng),激光功率漂移,激光束位置的漂移,激光束激光圖像扳發(fā)出的幾率波動(dòng)以及電子鏈中的噪聲等。
DR系統(tǒng)中的噪聲主要是結(jié)構(gòu)噪聲,但由于DR在直接截獲圖像前,能自動(dòng)對(duì)探測(cè)器陣列進(jìn)行恢復(fù),因此,大大的減低了結(jié)構(gòu)噪聲,相比之下,DR的信噪比比CR高得多。
三、 曝光劑量
DR系統(tǒng)能直接獲取數(shù)字圖像數(shù)據(jù),而CR系統(tǒng)是利用殘留的潛像來(lái)生成圖像,并且隨著時(shí)間的推移,信號(hào)存在衰減,因此,相對(duì)于DR和X射線膠片成像技術(shù),CR的X線量子轉(zhuǎn)換率(DQE)比較低,曝光劑量要求高。
四、 工作流程對(duì)比
1) CR系統(tǒng)產(chǎn)生一幅圖像需要先把IP板曝光,再拿到掃描儀讀出,整個(gè)過(guò)程需要多個(gè)步驟,時(shí)間較長(zhǎng)。
2) DR系統(tǒng)中,在曝光結(jié)束即可得到圖像,而且探測(cè)器可以固定在設(shè)備內(nèi),技術(shù)人員無(wú)需移動(dòng)探測(cè)器,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省了時(shí)間,提高了工作效率。
3) 膠片成像的影像形成有三個(gè)階段:顯影→定影→可見影像形成,可以通過(guò)人工手洗完成,也可以通過(guò)膠片洗片機(jī)完成。
五、 網(wǎng)絡(luò)集成
CR和DR系統(tǒng),獲取的都是數(shù)字圖像,都能聯(lián)網(wǎng),但DR是直接轉(zhuǎn)換技術(shù),集成的DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議使DR的網(wǎng)絡(luò)集成特性更強(qiáng)。DR技術(shù)對(duì)常規(guī)投照式X線影像產(chǎn)生了革命性的改變,許多方面都優(yōu)于CR和X射線膠片成像技術(shù)。
六、 圖像存儲(chǔ)
傳統(tǒng)膠片保存、管理、查詢需要花費(fèi)大量的人力、物力及時(shí)間,另外膠片會(huì)隨保存時(shí)間的增加而逐漸變質(zhì),使影像質(zhì)量下降。CR和DR數(shù)字圖像,可利用計(jì)算機(jī)的海量存儲(chǔ),以數(shù)字化的電子方式進(jìn)行管理,將不再需要龐大而難于保管的底片庫(kù)。
七、 缺陷判斷
膠片成像技術(shù)的評(píng)片依賴于評(píng)片人員,這種方法簡(jiǎn)單,但是勞動(dòng)強(qiáng)度大、主觀性強(qiáng)、一致性差。目前絕大數(shù)焊縫缺陷檢查,包括膠片成像和數(shù)字成像皆采用人工判斷,使用與一般性缺陷檢測(cè)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)還不夠成熟。但在PCB板、鋁輪轂、鋰電池等行業(yè),缺陷自動(dòng)判斷系統(tǒng)提高了產(chǎn)品的一致性和質(zhì)量保障。
八、 設(shè)備成本
對(duì)于大型企業(yè)來(lái)說(shuō),在購(gòu)進(jìn)數(shù)字成像系統(tǒng)時(shí)費(fèi)用相對(duì)較高,但在兩年甚至一年時(shí)間內(nèi)節(jié)省膠片的費(fèi)用和數(shù)字成像系統(tǒng)相當(dāng),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái),采用數(shù)字成像成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于膠片成本。
九、 環(huán)保
CR和DR都消除了膠片沖洗中工業(yè)重金屬的污染與有害廢水的產(chǎn)生,有利于環(huán)境保護(hù)。
十、 結(jié)束語(yǔ)
從使用環(huán)境、成本來(lái)講,數(shù)字成像大大優(yōu)于膠片成像。從成像速度來(lái)講,膠片成像技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程的需求。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展發(fā)展,數(shù)字成像技術(shù)在許多領(lǐng)域逐步取代膠片成像技術(shù)。