高精度X射线数字成像检测中图像快速采集方法

第!"卷第"期!##$年%%月兵工学报

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程耀瑜"""胡匽鸟"韩焱"朱明武""

（华北工学院电子信息工程系，山西太原，#$##4%"）（南京理工大学机械工程学院""）摘要高分辨率3射线数字成像检测系统的图像数据量大，而且要求较远距离传输。图像采集速度将直接影响检测速度，为此设计了科学级大面阵电荷耦合器件（’’5）信号读出与调理、&／5转换、数据远距离传输并行工作（流水线）方式的图像采集系统，利用了计算机并行口的增强并行接口（+66）工作方式的地址读和数据字读的选通信号来控制各部分工作和数据快速采集，并用多位晶体管—晶体管—逻辑（((7）和)8"!!标准转换方法，实现了射线数字成像系统中数据的远距离并行传输。

关键词信息处理技术；射线数字成像；增强并行接口方式；流水线数据采集；科学级电荷耦合器件相机；远距离并行传输

中图分类号(6!9":1!；(,;%;1$；(<%%41!=:%

3射线数字成像检测是现代无损检测的重要手段和射线检测的发展方向。高精度成像检测的方法是把射线透过工件的强度分布转换成可见的微光图像，通过科学级电荷耦合器件（’’5）相机慢扫描获取图像信息，并转换为数字信号，由计算机处理后得出被检物体内部状况。这种技术也称为3射线内视技术。为了在微光下得到高质量的图像，降低噪声，提高空间分辨率，在高精度检测中，采用高性能大面阵制冷’’5进行光电转换并把数据采集到计算机当中处理。’’5读出和数据的采集速度，直接影响系统的检测速度，在计算机层析成像（’(）检测时，尤为重要。本文研究高分辨率3射线成像检测系统中图像数据的低噪声快速采集方法。系统采用俄罗斯8-7&)公司生产的-85#%9&6型大面阵’’5作像感器，每幅图像共有%#;">%%?#@ %!?;#"#个像元（其中%#"#>%%?#个有效像元），经%!位&／5转换后，约%41$*A数据。

!""#信号读出、$／#转换、数据传输并行工作方法

一个’’5像元的信号采集到计算机，包括’’5信号读出与调理、&／5转换、数据传到$#B外控制室的计算机内存。如果每个像元分三步顺序进

!##!年%#月收稿，!##$年;月定稿。

行，将大面阵’’5的一幅图像采集到计算机当中，则需要很长时间。在此设计了三者并行工作（即流水线工作）的方法，如图%C%所示，其工作时序如图%C!。在计算机数据选通信号（8(D）的控制下，由时序产生电路产生所需的控制信号，在!

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时刻产生’’5读出驱动信号（6E），在!!时刻输出本次信号，!$时刻对本次输出信号采样，在!"时刻保持，等待下一次8(D信号到来进行&／5转换，

在读出本次

图%1%射线图像信号采集框图

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图%1!数据采集时序

F G H1%1!8S O P S M N S N T I J Q/K U I Q I I N O P G L G Q G/M

万方数据