摘要：工业底片的数字化、底片的信息化管理及底片评定的自动化是目前焊缝X 射线胶片成像方法的发展方向之一。这一技术的发展，使底片的存储方式、管理模式与评定方式均得到了很大的改观。
关键词：射线底片 数字化 管理 系统
1前言
X射线照相法由于具有直观可查等优点，一直被认为是一种可靠的检测方法。但工业X射线底片作为工程重要档案资料，需要长期保存和管理，国家特种设备法规规定，对工程射线底片至少保存7年，而在此期间，底片受温度、湿度和时间等因素的影响较大，容易产生粘连、药膜脱落及氧化，这会导致对原始底片记载信息造成严重的歪曲。
工业底片的数字化、底片的信息化管理及底片评定的自动化是目前焊缝X 射线胶片成像方法的发展方向之一，这一技术的发展，使底片的存储方式、管理模式与评定方式均得到了很大的改观，例如，信息可以以文件形式保存在占用空间很小的各类存储介质中，保存期限不再受任何限制，底片图像便于调阅，可任意放缩，能够进行准确的测量，通过图像增强算法可以突显底片的缺陷信息，方便人眼观察，可通过数据库方式来管理底片，能够实现缺陷的计算机辅助评定，并以网络模式实现底片的专家会诊。
2射线底片数字化管理系统
焊缝X 射线无损检测从信息载体上分为DR DirectRadiography）、CR（Computer Radiography）和X 射线胶片成像等主要方法，虽然DR 和CR 可以直接实现焊缝信息的数字化，但无论从分辨率、动态范围等指标衡量，还是从成本上来说，X 射线胶片成像方法优势较大，也是目前采用最为广泛的X 射线探伤技术。
但是，X 射线胶片成像方法也存在明显的不足：底片无法长时间保存，一般可保存的期限为5～7 年，这已不能满足某些产品长期服役，质量长期监控的要求；底片和底片评定结果的管理与调阅不方便，耗时耗费；底片只能采用人工评定的方法，对评定人员依赖性强，客观性差，劳动强度大，其传统底片存储方式如图一所示，而解决这一问题的关键技术便是底片的数字化。
通过长期的市场调研及产品对比分析，最终选择MICROTEK中晶工业底片扫描仪，其采用线性CCD扫描成像，具有高透照度，高精度，高灵敏度，不变形等特点，并符合GB/T 26141.1-2010、 GB/T 26141.2-2010及欧标EN-14096等工业底片数字化影像标准。
一、硬件体系结构
该系统的主要硬件设备是图像扫描数字化设备，实现光电转换、图像取样和模拟／数字(A／D)转换。工业X射线底片数字化存储管理系统可根据需要设置为中小型和大型。中小型系统硬件主要包括胶片数字化仪、微型计算机、激光打印机或硬拷贝机各一台，光盘刻写机或磁带机一台。对于底片存储量大，管理繁重的大型工地，仅仅需要配置一台高档微机，大大减小人员配置及劳动强度。
二、系统的软件构成
(1)底片扫描模块。底片扫描模块主要利用数字化扫描设备将底片负象转变成数字信号。系统采用鼓式扫描器，把底片安放在滚筒上，光学系统使光点从滚筒内部投射到底片上，透过底片的光线由另一光学系统聚集后投在光电倍增管。在计算机的控制下，进行精确地、密集地取样并测得样片某相应点的光学密度值，滚筒式扫描器的重复定位精度很高。扫描鼓是一种高位置精度，高信／噪比的图像数字化设备。
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扫描数字化仪及扫描模块主要具有以下功能特点：
①扫描器可逐点自动检测和校正，确保扫描过程的稳定和始终如一省时省力；
②可按照不同分辩率(可选的分辩率有300、150、70和60，单位dpi)进行手动扫描以决定捕捉底片细节程度；
③扫描方式有12bit(4096)灰度可提供比8bit灰度多16倍的灰度信息，划分了更为精细的光学密度等级，光学密度范围在3.0以上，可以处理那些曝光不足的胶片使之能够呈现较清晰图像；
④具有灰度变换表功能；⑤可以按照自定义底片尺寸和自动检测底片尺寸方式进行扫描，自定义尺寸可以随意选择底片的工作区，确定扫描位置。
(2)图像处理模块。本系统主机能够对扫描图像数据进行复杂的数学几何运算及几何操作，对扫描图像数据进行非线性函数变换，变成图像数字化处理。主要包括以下几个处理过程：
①图像的取样、量化与重现；
②图像数据压缩与编码；
③图像增强、恢复与图像重建；
④图像分割与描述。
(3)读片模块。本系统提供了多种读片，包括：图像平移和复位；全图显示和旋转方式；局部放大、缩小；双片同阅及调窗。
(4)存储、打印、输出模块。利用计算机可以将数字化的图像信息通过磁盘、光盘等媒体存储。经过图像处理形成的文件再采用Mo技术得到低成本的磁光盘进行存储。由它与高档的服务器进行配合从而完成高质量的底片存储与管理检索，也可通过打印机输出到打印机上的其它介质上。
(5)底片管理模块。本系统通过建立底片档案库、记录底片编号、工程名称、工程位置、建设单位、施工单位、焊道编号、焊工编号，工程建设负责人、工程施工负责人、检测负责人、检测结果、检测执行的标准等信息，可以对工程质量进行综合评价，如一次合格率、优良率分析等，并完成工程项目的检测报告，将报告、报表进行网络传输、显示、打印等，并可以充分利用局域网的优势对底片实现网络化管理。
(6)检索、浏览模块。浏览区域显示了满足查询条件的底片的浏览图像，可以按照底片所在的工程年限、等级、项目负责人等随机条件进行检索和查询等，对于上述所有查询条件都可在局域网中实现相应的查询、检索和浏览。
三、系统应用特点
(1)存储无失真、可以任意复制、便于交流。传统的底片存储受时间、温度、湿度等外界因素的影响很大，极易磨损、粘连、药膜脱落。而采用数字存储方式，图像是以数字形式存储的，无论使用多少次，只要存储介质没有损坏，就不会造成任何的图像失真。数字方式存储，可以方便快速地进行复制，不会因为反复使用而损失任何信息，更利于分析、研究、学术交流等。
(2)系统操作简单，观察更清晰、更全面、准确。传统的底片存储、评片等靠人工进行，受条件限制，阅片、缺陷分析受个人的专业知识、经验、外界条件以及人为等因素影响，评片的准确字比较低。利用本系统采用界面友好的管理系统，操作简单、直观。经增强、分割与描述等技术，使图像更为清晰。同时，图像数字化后，可以进行伪彩色、局部放大、平移、对比度增强、正负象等处理，实现在计算机显示器站或打印输出等多种全新的观察、阅片方式，使评片和缺陷分析更科学化、标准化、准确化。
(3)节省大量存储空间。使查阅更快捷、更准确。传统的底片档案管理，占用的空间大，管理要求的条件苛刻，消耗大量人力，物力。应用计算机和数字化技术管理纷繁复杂的工业X射线档案，汉化菜单软件操作简单，人机对话界面友好。由原来的几个人管理的专门档案室、档案柜变成了一台微机的简单管理，并且实现多种随机条件快捷地查询，极大地提高了工作效率和工作质量，降低了成本。
自2016年10月份开始，公司已连续开展了为期一年多的底片数字化管理的基础模拟工作，主要研究人员多次参加与检测技术有关的研究工作，并与上海中晶科技有限公司、潍坊市特种设备检测研究院等相关单位，对该项目进行了多次深入研讨、研究，且颇有成效。
公司目前已搜集整理了大量典型焊接缺陷底片，并进行了数字化处理，对缺陷底片数字化采集、传输、评判及远程会诊等方面进行了深入验证，通过对缺陷底片的数字化运行管理验证，证实所采用的管理系统，满足公司工程现场质量管理技术要求与实际推广应用条件。
【作者简介】姓名：段永 工作单位：山东电力建设第三工程公司 职务：检测专业主管。姓名：宋磊 工作单位：山东电力建设第三工程公司 职务：检测专业工程师。
论文作者:段永,宋磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
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