Аппаратные средства и программное обеспечение для автоматизированной обработки радиографической информации

Аппаратные средства и программное обеспечение для обработки информации

29

выступающего внутрь анода инжектора, поэтому радиус циркулирующего пучка электронов следует принять равным r„ = (hj2) - 0,3 = 1,2 см, где hK ~ аксиальный зазор камеры. Расчётное значение числа ускоренных электронов в этом случае составит NycK = 2,1 109 частиц.

Оценка числа ускоренных электронов за импульс при надорбитной инжекции, выполненная по методике [5] исходя из полученной максимальной мощности дозы, равной 4,8 Р/ч-м, дала значение NyCK = 6,2-109 частиц. При радиальной инжекции на данной установке при прочих равных условиях было ускорено 7,0-109 частиц. Таким образом, эффективность надорбитной инжекции примерно равна эффективности радиальной без применения контрактора, однако из сравнения экспериментально и теоретически полученных значений чисел ускоренных электронов следует, что в бетатроне МИБ-3 как при надорбитной так и при радиальной инжекции, величина коэффициента захвата К3 выше, чем в МИБ-4 и МИБ-6 и составляет 0,87 и 0,68 соответственно.

На следующем этапе мишень была убрана из ускорительной камеры и осуществлен двухступенчатый вывод ускоренных электронов, включающий в себя предварительное расширение равновесной орбиты симметричной обмоткой смещения с последующим включением секторного возмущающего поля азимутальной протяженностью 90°. При таком выводе была получена мощность дозы электронного излучения у выводного окна 78 Гр/мин. Для сравнения отметим, что мощность дозы бетатрона МИБ-6Э при равном напряжении инжекции составляет 40 - 60 Гр/мин [6].

Измерения распределения мощности дозы в сечении пучка, перпендикулярном его геометрической оси на расстоянии 50 см, показали, что при выносе инжектора из плоскости вывода формируется поле электронов прямоугольной формы размером 8 х 4 см с неравномерной плотностью частиц по краям поля - 10%. При радиальном расположении инжектора плотность электронов в плоскости вывода носит спадающий характер, который можно объяснить различными потерями электронов на инжекторе в зависимости от азимута выхода электронов за орбиту освобождения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ерофеева Г.В., Чахлов В.Л. Малогабаритный импульсный источник электронов с энергией 1-=-6 Мэв // ПТЭ.. - 1980.-Мв5.-С.29-30.

2. Gund К., Paul W . Experiments with аб-Mev betatron// Nucleonics. - 1950. - V.7. - №1. - P.36 - 45.

3. Звонцов A.A., Чахлов В.Л., Филимонов A.A. Электромагнит бетатрона с азимутальной вариацией управляющего поля // ПТЭ. - 1975. - №2 . - С.40 - 42.

4. Чахлов В.Л., Пушин B.C., Буров Г.И., Звонцов A.A., Зворыгин В.П., Зрелов Ю . Д . Малогабаритный бетатрон с четырьмя элементами периодичности управляющего магнитного поля // ПТЭ. - 1986. -№4. - С.29 - 30.

5. Окулов Б. В. О зависимости интенсивности тормозного излучения от энергии ускоренных электронов // Атомная энергия. - 1968. - T.25. - Вып.5. - С.426 - 436.

6. Чахлов В.Л,, Кашковский В.В., Пушин B.C. Выбор размеров ускорительной камеры бетатрона с выводом электронного пучка // Изв.вузов. Физика. - 1985. - №3. - С.29 - 32.

УДК 621.398

А. К. ТЕМНИК, С. В. ЧАХЛОВ, А. С. ЧЕКАЛИН

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ РАДИОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Описан комплекс радиационной диагностики, предназначенный для контроля крупногабаритных строительных конструкций. Он включает в себя малогабаритный бетатрон, рентгеновскую пленку, автоматизированный микроденситометр и персональный компьютер с программами управления микроденситометром и обработки захваченных им изображений.

Наряду с совершенствованием источников и средств регистрации теневых изображений, важнейшим резервом повышения информативности радиографического контроля является внедрение в его практику современных методов обработки изображений цифровыми методами. Необходимость 100%-го контроля ответственных деталей и изделий приводит к увеличению числа контрольных операций, проявляющихся в возрастании роли систем автоматической обработки данных. В силу этого, а также благодаря появлению новых более эффективных алгоритмов, системы радиационного контроля, не оснащенные средствами обработки визуальной информации, становятся анахронизмом. Одним из

30

А. К. Темник, С. В. Чахлое, А. С. Чекалин

приоритетных методов предобработки визуальной информации, позволяющим повысить эффективность обнаружения дефектов, является синхронное суммирование, упорядоченной во времени последовательности изображений. Накопление может происходить как в аналоговой, так и в цифровой форме. Разнообразие методов обработки изображений представляет широкие возможности преобразования исходной информации к виду, удобному для восприятия оператором.

Возможности улучшения пространственного разрешения изображения ограничены разрешающей способностью детектора ионизирующего излучения, а в цифровых системах и форматом дискретизации. Поскольку передаваемое изображение представляет собой свертку исходного с аппаратной передаточной функцией, а также спектральные функции сигнала и регистратора не полностью совпадают, то качество передаваемого изображения ухудшается с ростом пространственной частоты.

В настоящее время имеется обширный арсенал методов, позволяющих восстанавливать высокочастотную компоненту изображения, повысив тем самым пространственное разрешение. Это методы линейной пространственной фильтрации, основанные на вычитании из изображения его-низкочастотной компоненты, медианной фильтрации и разрабатываемых в последнее время статистических алгоритмов, основанных на ранговых критериях.

Другим классом задач обработки изображений, к которым систематически приводят практические потребности радиационной интроскопии, являются методы, позволяющие, отказавшись от полной детализации, воспроизвести наиболее существенные и практически важные характеристики объектов (наличие и расположение дефектов). Возможности такого рода присущи адаптивным алгоритмам линейного томосинтеза.

Практическая реализация подобных процедур радиографического контроля основана на использовании двух технических подсистем:

- регистрации и вводе в ЭВМ проекционных данных;

- обработке введенной в ЭВМ информации.

При этом изменчивости подвержена лишь первая подсистема, тогда как конфигурация средств для обработки изображений относительно устойчива.

Описываемый в данной статье комплекс радиационной диагностики предназначен для контроля крупногабаритных строительных конструкций и включает в себя малогабаритный бетатрон, рентгеновскую пленку и автоматизированный микроденситометр. Благодаря уникальности свойств пленки как регистратора ионизирующего излучения, если требуется высокая разрешающая способность и эффективность регистрации, она незаменима во многих ответственных системах контроля качества. Одним,из основных элементов системы компьютерной обработки рентгенограмм является негатоскоп -

устройство считывания информации и преобразования ее в цифровой код. Естественно, что технический состав комплекса обработки изображений постоянно совершенствуется по мере возникновения более эффективных изделий электронной промышленности и вычислительной техники.

Основным элементом для ввода рентгеновских снимков в ЭВМ является микроденситометр, принцип действия которого заключается в следующем: аналоговый сигнал, пропорциональный освещенности текущей строки, после коррекции разброса темновых токов линейки светочувствительных диодов, являющейся преобразователем светового потока в электрический сигнал, поступает на вход АЦП, снимающего показания через каждые 2 мкс. Затем следует оцифровка аналогового сигнала и запись его в память микроденситометра с последующей перезаписью в память компьютера.

После снятия информации с одной строки, шаговый двигатель переводит светочувствительную линейку с помощью микровинта в следующее положение и так до конца анализируемого рентгеновского снимка. Внешний вид устройства приведен на рисунке. Техни-

ческие характеристики микроденситометра:

размер вводимых изображений, мм2 300x400

пространственное разрешение, линий/мм 4 пары

формат дискретизации, элементов 1024x1024

максимальное время ввода одного изображения в ЭВМ, мин 3-5-5

потребляемая мощность, Вт 300

Комплект прикладных программ DIADA позволяет осуществлять препарирование исходной информации с целью повышения выявляемое™ дефектов и расчета их параметров.