1 CMOS勘探器简介
射线检测技能运用X射线勘探资料内部的不接连性，并在记载介质上显示出图画。跟着技能的不断进步，射线检测从传统的以胶片为记载介质的照相办法不断扩展，构成了多种数字化射线检测手法，如底片的数字化处理技能(Film Digitisation)、射线实时成像技能(Radioscopy)、核算机射线成像体系(Computed Radiography)和射线数字直接成像检测技能(Direct Radiography)等[1]。实践运用中需求依据检测要求的分辨率和相对灵敏度选用适宜的办法。相关于其它射线记载介质(如CCD、多晶硅等)，CMOS(互补的金属氧化硅)技能更具有功能优势。现在，CMOS勘探器的最小像素尺度可达39μm，检测精度较高，温度适应性好，结构适应性强。
较之巨大的增强器成像体系，CMOS射线扫描勘探器(图1)结构细巧，内部芯片集成度高。较之CCD成像办法，CMOS的每个勘探点都有自己的扩大器进行独自装备。CMOS在其内部经过转化屏将接收到的射线转化为光线，直接与转化屏触摸的勘探点单元将光线转化为电子，每个勘探点单元有自己的扩大器将电信号扩大，最终在勘探器内对信号进行A/D转化，构成二进制编码传送到核算机。CMOS首要适用于20～320 kV射线能量，80/μm的空间分辨率，无几许扩大状况下检测分辨率为6 lp/mm，检测图画到达4096级灰度。
图1 CMOS射线扫描勘探器
2 CMOS勘探器的检测运用
2.1 检测流程
因为CMOS射线勘探单元排成线阵列，停止状态下只能得到射线透过被检物体而构成的投影图画中的一条线。为获取被检测物体的图画，需求进行相对扫描运动，逐线收集并拼成完好的投影图画。获取检测图画时要求射线能量动摇尽可能小且可长期接连作业，因而笔者选用恒压式射线源(YX—LON MG325，最大电压320 kV，大焦点3.0 mm，小焦点2.O mm)。选用CMOS线性X射线扫描勘探器进行射线检测的流程为：勘探器装备及校准一确认透照办法，调理方位参数一相对运动，获取扫描图画一图画处理，缺点剖析。
2.2 检测工装规划
勘探器的成像单元(线阵列)需求与射线束中心线杰出匹配，不能呈现相对方位歪斜和偏移等现象。因而，需规划适宜的成像工装，以完结勘探器的固定、方位调理及完结与检测工件的相对运动。工装要能方便地移入移出(筒形工件)，应具有必定的灵活性和较大的适应性(检测不同类型工件)。
本着简洁、有用的准则，在已有射线实时成像体系基础上进行检测工装规划，即检测时将检测工件放在载物台上，可完结左右平移、绕笔直轴旋转等运动；勘探器经过工装固定于射线实时成像体系增强器运动轴上，可完结笔直升降和前后平动。别的，勘探器还可完结必定视点的旋转调理。经过与实时成像检测体系的有机结合，可完结多种类型工件的射线检测。此外，运用时关于工件还要规划固定定位工装。
2.3 勘探器装备与校准
初次运用勘探器时需指定成像器类型参数(长度和可接受电压等)，以便确认出可用的最小积分时刻。在勘探器正常作业前，有必要对其进行装备与校准，以便在必定的成像条件下，使一切勘探单元的偏置输出及增益输出到达共同。
关于新的检测方针，首要装备好收集图画相关的参数(积分时刻、扫描精度以及是否迭加均匀)，然后开端进行勘探器校准。校按时还要考虑焦距及物距的影响。一般校按时需进行三个过程：①封闭射线源，勘探器进行偏置校准。②敞开射线源，调理到检测需运用的电流电压值，使勘探器的线阵列输出信号到达最大但未呈现饱满停止。③调理射线能量，使线阵列输出信号下降为最大信号的一半。校准的成果以文件办法存储，可供今后的检测调用。但调用后若再更改其间的校准参数，则需从头校准后才干进行检测。
关于大多数检测方针，在实践检测时运用的电流、电压值较高，在进行勘探器校按时输出信号早已饱满。为处理这一问题，依据不同厚度的检测状况，规划了相应的校准用检测验板。试板厚度均匀，在校准第一步完结后将试板放在射线源窗口，然后敞开射线进行下一步校准操作。
2.4 透照办法选取
(1)平动办法适用于平板焊缝类工件的射线检测，检测时坚持勘探器与射线源方位相对固定，将工件放在载物台上，以适宜的速度沿X轴平行移动。关于管、筒上的环形焊缝，假如选用平动办法成像，收集的将是椭圆形透视图画，只要中心区域的图画才可用于检测成果鉴定，而且需求旋转多个视点才干完结悉数检测，下降了检测灵敏度(图2a)，某些状况下因为厚度太大而不能完结透照检测。
(2)旋转办法要求调理相对方位使工件放在载物台反转中心，且与射线束中心、勘探器中心处于一条直线上。关于筒形件，经过工装将勘探器置于工件内部，尽可能靠近检测部位，选用单壁单影的办法透照；关于内径较小的管状与筒形工件，选用双壁透照的办法；旋转必定视点即可将透照区打开成像，可有用进步检测功率(图2b)。关于反转类工件，选用旋转办法成像具有杰出的长处，可进步图画质量，缩短检测时问。
2.5 运动速度操控
因为勘探器有必要有相对运动才干成像，因而需求将运动速度操控在合理的规模。假如速度不适宜，则得到的图画就存在拉伸或紧缩现象。别的，分辨率越高、图画噪声越低，运动速度需越低。
(a)平动办法
(b)旋转办法
图2 不同透照办法获取的检测图画
平动成像中的移动速度V与勘探器的曝光时刻T、成像精度P、透照扩大倍数M和重复扫描次数N有关：
关于旋转办法，还需求考虑工件内径进行核算。
2.6 检测参数优化
最佳扩大倍数Mopt与勘探器的固有不清晰度Us、射线焦点尺度d有关[2]:
经核算，最佳扩大倍数Mopt=1，即成像时勘探器尽量靠近被检测工件。此外，成像质量还与选用的透照电压、电流、焦距和焦点等参数有关。
扫描图画的清晰度与重复扫描次数有关，图画扫描时选用Double Graylevel选项，类似于实时成像检测中的4帧图画叠加(N=4)。进行检测的速度下降了4倍，但图画却有比较大的改进，噪声显着下降，更有利于缺点的检出与辨认。检测图画可以满意GB 3323—1987规范规则的AB级要求。
2.7 缺点定量剖析
在进行图画尺度丈量时，需求将经过计量或已知准确尺度的试件紧贴在被检焊缝的一侧与焊缝一起成像。每次鉴定前，应作一次标定，缺点丈量时进行比照或经过公式将图画尺度转化为实在尺度。为此，规划了专用的丈量评片用试片(图3)，试片也可用于检测相对运动速度是否匹配。
图3 缺点定量剖析用试片
尺度标定完结后，经过图画处理办法完结缺点定量剖析。选用Canny边际检测算法进行缺点边际定位。接着对检测出的边际进行细线化处理。然后经过查找每条边际线端点为中心的5×5或更大的邻域，找出其它端点并进行填充，完结边际点衔接，去除边际检测图画中的空隙。再运用像素符号的办法，查看每一方针像素相邻点的连通性，进行闭合曲线内的方针符号。经过上述操作即可将不同缺点符号出来以供丈量用，最终完结缺点参数核算[3]。
2.8 图画存档办理
检测成果以数字图画办法存放在核算机上，为便于对检测图画进行统一办理，笔者自行规划了图画文件的办理数据库，记载检测信息(工件名、检测日期等)、成像参数和检测鉴定成果等。
3运用结论及问题剖析
CMOS射线勘探器具有较高的空间分辨率(61p/mm，固有不清晰度<0.2 mm)，检测灵敏度高(4096灰度级)。成像质量优于选用增强器的实时成像体系，挨近或到达胶片照相的水平；在图画的比照度方面优于胶片照相办法和实时成像体系。
经过实验优化等办法，成功地将勘探器运用于平板焊缝、环焊缝和纵焊缝等大多数产品零部件的射线检测，进步了检测功率，下降了检测本钱。为更好地促进数字化射线检测技能的运用，有必要在下列方面展开研讨作业：
(1)杂乱工件的最优化检测及仿真[4]，为检测成果的解说供给理论支撑。
(2)大容量图画文件的快速读取、处理及剖析，缺点定量剖析的自动化、半自动化办法的研讨。
(3)图画文件的办理、传输(引进PACS形式)[5]。
(4)建立新的数字化射线检测规范。
