DR的成像原理
X射线数字成像检测原理及应用
EMA超声技术工作原理
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EMA设备图谱
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1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器 和自动增益放大器；4.模拟-数字转换（ADC）部件； 5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部件；8-键 盘。
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高温EMA高温腐蚀检测仪设备
大型冷库低温管道检测 长期投用无法停车的液化石油气管道
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3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测解决的主要问题
u 停机检测难度大 u 保温层和铁皮 u 部分管道为液氨且无法排空
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3、X射线数字成像检测检测案例
p 焊接缺陷： 未焊透 未熔合 气孔 条形缺陷
氨制冷管道检测主要问题
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(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
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未焊透深度的测量
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(2)壁厚、外径检测
管子测厚、测径：采用双能量曝光模式，便于测量管径、壁厚和管 道保护层厚度
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基于灰度级进行外径测量
基于灰度级进行测量外径
356×1 1
9.3
同上
8.7
6
催化 P209A入口（东侧）弯头 反应 北部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.0
9.1
同上
8.6
7
催化 P209B入口（西侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
DR与CR的比较一、成像原理·DR是一种X线直接转换技术,它使用平板探
DR与CR的比较一、成像原理· DR 是一种 X 线直接转换技术，它使用平板探测器接收 X 光，平板探测器有 CCD ，非晶硅，非晶硒等种类，有探测器上覆盖的晶体电路把X 线光子直接转换成数字化电流。
· CR 是一种 X 线的间接转换技术，它利用图像板作为 X 光检测器，图像板受到 X 线照射后立即发出荧光，在这个过程中 X 线的能量损失近一半，并以潜像的形式储存空间图像中残留的 X 线强度变化。
潜像信号随着时间衰减。
扫描仪扫描图像扳时，潜像信号经激光转化为可见光，通过光电系统送到计算机成像。
二、图像质量1 ．图像分辨率· CR 系统由于自身的结构，在受到 X 线照射时，图像扳中的磷粒子使 X 线存在着散射，引起潜像模糊，更严重的是在读出影像的过程中，扫描仪的激发光，在穿透图像扳的深部时产生散射，沿着路径形成受激荧光，使图像模糊，降低了图像的分辨率。
· DR 系统不存在光学模糊，其清晰度主要由像素尺寸决定。
空间分辨率高，动态可调范围宽，有丰富的图像后处理功能，从而可以获得满意的诊断效果。
2 ．曝光宽容度相对于普通的屏胶系统， CR 和 DR 由于采用了数字技术，动态范围广，都有很宽的宽容度，但 DR 系统允许照相中的技术误差，即使在一些条件难以掌握的场合也能获得很好的图像。
3 ．噪声· 在 CR 系统中存在许多噪声源，包括图像扳的结构噪声，在转换和检测 X 线光子中引入的波动，激光功率漂移，激光束位置的漂移，激光束激光图像扳发出的几率波动以及电子链中的噪声等。
· DR 系统中的噪声主要是结构噪声，但由于 DR 在直接接获图像前，能自动对探测器阵列进行恢复，因此，大大的减低了结构噪声，相比之下， DR 的信噪比比 CR 高得多。
三、曝光剂量DR 系统能直接获取数字图像数据，而 CR 系统是利用残留的潜像来生成图像，并且随着时间的推移，信号存在衰减，因此，相对于 DR 和屏胶系统， CR 的 X 线量子转换率（ DQE ）比较低，曝光剂量要求高。
CR与DR有什么区别？
CR与DR有什么区别？在现代医学发展过程中，医学影像学一直占据重要地位，其中DR和CR都属于数字化的X线成像技术，是临床广泛应用的两种影像学检查方式。
CR是一种间接数字化摄片技术，DR是一种数字化摄片技术，DR比CR贵，但两种技术原理都是一样的，主要是借助X 射线穿透人体进行疾病诊断；当射线穿过后，仪器内部通过将光源信号转变为电源信号的方式，在诊断仪器的外界屏幕上形成相应的诊断图像，医生可以通过判别图像的具体情况完成对疾病的诊断。
一、工作原理差异CR成像环节相比多于DR，主要是成像时会使用到X射线的间接转换，利用IP板作为X射线检测器；而DR采用X射线直接转换，直接创建有数字格式的图像，利用硅、硒等作为X射线检测器，成像环节少。
（一）CR工作原理是间接数字化的转换过程，成像过程为：X线-人体-IP板-阅读器-图像采集、诊断、质量控制（计算机）工作站-显示、（激光相机）打印。
（二）DR工作原理是直接数字化的转换过程，成像过程为：X线-人体-图像采集板（FPD）-数字化图像-图像处理-显示、（激光相机）打印。
二、操作流程差异CR与原有的X线机系统配合使用方便，可以对复杂体位的患者拍片摄影；但DR系统属于专机专用，部分产品相对而言贵上许多。
同时，在时间上，使用CR摄影需要6min/人，而采用DR摄影只需要其一半时间不到的2.5min/人；CR操作较复杂，相对DR来说，不仅工作效率低，曝光时间长，而且还增加了摄影成本，影像的分辨率、清晰度以及X线使用剂量也没有优化。
（一）CR操作流程CR的工作流程是登记-拍照-扫描-诊断，出片时间＞15min；拍片处理的工作流程为：手工上板-拍片-手工取板-手工装板-扫描-擦板-处理显示-诊断-相机拍片-洗片-晾干。
（二）DR操作流程DR的工作流程是登记-拍照-诊断，出片时间＜1min；X线机工作过程：拍片-处理显示-诊断-出干式片。
三、成像原理差异CR比DR存在更多的成像链接，成像主要是通过X射线间接转换，使用IP板作为X射线检测器。
DR与CR的比较一、成像原理·DR是一种X线直接转换技术,它使用平板探
DR与CR的比较一、成像原理· DR 是一种 X 线直接转换技术，它使用平板探测器接收 X 光，平板探测器有 CCD ，非晶硅，非晶硒等种类，有探测器上覆盖的晶体电路把X 线光子直接转换成数字化电流。
· CR 是一种 X 线的间接转换技术，它利用图像板作为 X 光检测器，图像板受到 X 线照射后立即发出荧光，在这个过程中 X 线的能量损失近一半，并以潜像的形式储存空间图像中残留的 X 线强度变化。
潜像信号随着时间衰减。
扫描仪扫描图像扳时，潜像信号经激光转化为可见光，通过光电系统送到计算机成像。
二、图像质量1 ．图像分辨率· CR 系统由于自身的结构，在受到 X 线照射时，图像扳中的磷粒子使 X 线存在着散射，引起潜像模糊，更严重的是在读出影像的过程中，扫描仪的激发光，在穿透图像扳的深部时产生散射，沿着路径形成受激荧光，使图像模糊，降低了图像的分辨率。
· DR 系统不存在光学模糊，其清晰度主要由像素尺寸决定。
空间分辨率高，动态可调范围宽，有丰富的图像后处理功能，从而可以获得满意的诊断效果。
2 ．曝光宽容度相对于普通的屏胶系统， CR 和 DR 由于采用了数字技术，动态范围广，都有很宽的宽容度，但 DR 系统允许照相中的技术误差，即使在一些条件难以掌握的场合也能获得很好的图像。
3 ．噪声· 在 CR 系统中存在许多噪声源，包括图像扳的结构噪声，在转换和检测 X 线光子中引入的波动，激光功率漂移，激光束位置的漂移，激光束激光图像扳发出的几率波动以及电子链中的噪声等。
· DR 系统中的噪声主要是结构噪声，但由于 DR 在直接接获图像前，能自动对探测器阵列进行恢复，因此，大大的减低了结构噪声，相比之下， DR 的信噪比比 CR 高得多。
三、曝光剂量DR 系统能直接获取数字图像数据，而 CR 系统是利用残留的潜像来生成图像，并且随着时间的推移，信号存在衰减，因此，相对于 DR 和屏胶系统， CR 的 X 线量子转换率（ DQE ）比较低，曝光剂量要求高。
DR简介(X光机)
DR简介DR(Digital Radiography)，即直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成，是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化X线摄影。
而狭义上的直接数字化摄影即DDR（DirectDigit Radi ography），通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影，是真正意义上的直接数字化X射线摄影系统。
DR与CR的共同点都是将X线影像信息转化为数字影像信息，其曝光宽容度相对于普通的增感屏-胶片系统体现出某些优势：CR和DR由于采用数字技术，动态范围广，都有很宽的曝光宽容度，因而允许照相中的技术误差，即使在一些曝光条件难以掌握的部位，也能获得很好的图像；CR和DR可以根据临床需要进行各种图像后处理，如各种图像滤波，窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等丰富的功能，为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持。
对两者的性能比较如下：1.成像原理：DR是一种X线直接转换技术，它利用硒作为X线检测器，成像环节少；CR是一种X线间接转换技术，它利用图像板作为X线检测器，成像环节相对于DR较多。
2.图像分辨率：DR系统无光学散射而引起的图像模糊，其清晰度主要由像素尺寸大小决定；CR系统由于自身的结构，在受到X线照射时，图像板中的磷粒子使X线存在着散射，引起潜像模糊；在判读潜像过程中，激光扫描仪的激发光在穿过图像板的深部时产生着散射，沿着路径形成受激荧光，使图像模糊，降低了图像分辨率，因此当前CR系统的不足之处主要为时间分辨率较差，不能满足动态器官和结构的显示。
3.DR是今后的发展方向，但就目前而言，DR电子暗盒的结构14 in×17 in(1 in=2.54 cm)由4块⒎5 in ×8in 所组成，每块的接缝处由于工艺的限制不能做得没缝，且一旦其中一块损坏必将导致4块全部更换，不但费用昂贵，还需改装已有的X线机设备，而CR相对费用较低，且多台X线机可同时使用，无需改变现有设备。
最新DR成像技术医学课件ppt课件
2．DR的图像质量评价参数与影像效果
(1)探测器调制传递函数：用于衡量系统如实 传递和记录空间信息的能力。
(2)噪声功率谱与空间频率响应
(4)FPD设计：大部分FPD多采用四板或两板 拼接而成。 多板拼接的拼接缝会在图像中央留下 300μm宽的盲区，影响成像质量，在日常 工作中需要经常对平板进行校准。
(5)探测器尺寸： 目前的FPD尺寸大多为43cm×43cm或
41cm×41cm或36cm×43cm。
(6)像素大小和空间分辨力：
形管造影、子宫输卵管造影等)。 (3)数字乳腺摄影一般使用非晶硒FPD，且要求像素
很小。 (4)心血管造影，常用非晶硅FPD。 (5)胃肠道造影检查时常用CCD。
2．DR的特殊临床应用
(1)DR双能量减影技术：是以x线管输出不同的能 量(kVp)对被摄物体在很短间隔时间内进行两次 独立曝光，获得两幅图像或数据，并进行图像减 影或数据分离整合，分别生成软组织密度像、骨 密度像和普通DR胸片3幅图像。
五、DR操作技术
（一）DR的成像过程 （二）DR操作流程
1．准备流程
①接通配电柜电源总闸； ②接通接线板电源； ③接通X线机控制器电源； ④接通电脑主机电源； ⑤开启技术工作站及其医生工作站； ⑥开启激光打印机或文字报告打印机； ⑦系统处于开始正常状态。
2．工作流程
(1)核对患者资料，确定摄影部位。 (2)录入患者的信息：如姓名、性别、年龄、编号等。 (3)在技术工作站设定摄影部位及其曝光参数。 (4)摆位及对准中心线。 (5)曝光采集影像信息。 (6)调节采集图像的窗宽、窗位，使之符合诊断要求。 (7)根据需要选择打印规格，打印激光胶片。 (8)发送影像至诊断工作站或PACS系统。
DR成像技术87990
与非晶硒平板探测器比较，除了荧光材料层和探测元阵 列不同，其信号读出、放大、A/D转换和输出等部分基 本相同。
（二）成像原理
位于探测器顶层的碘化铯闪烁 晶体将入射的X线转换为可见 光。可见光再激发碘化铯层下 的非晶硅光电二极管阵列，使 光电二极管的电容上形成储存 电荷。每一像素电荷量的变化 与入射X线强弱成正比，同时 该阵列还将空间上连续的X线 图像转换为一定数量的行和列 构成的总阵式图像。在中央时 序控制器的统一控制下，读取 电路信号将电荷信号逐行取出， 转换为串行脉冲序列，经A/D 转换为数字信号。
DR设备在曝光控制界面上都趋于标准化、 程序化
曝光方式分为手动和自动
DR系统图像具有动态调节的优越性
DR系统的图像后处理功能主要是运用窗技 术调节图像，以此调节影像的层次与影像 对比度
边缘增强的调整可使图像边缘更为锐利，轮 廓更为清晰；
恰当的亮度和对比度(窗宽窗位)可使图像具 有更佳的层次和丰富的信息；
第13章 DR成像技术
湖北医药学院生物工程学院 敖锋
一、DR (Digital radiography)概述
将X线穿过人体后由平板探测器（FPD）探测 的模拟信号直接数字化而形成数字影像的检查 技术。
根据DR平板探测器结构类型和成像技术的不
同，分为直接数字化X线成像（非晶硒）、间 接数字化X线成像（非晶硅）、 CCD X线成像、 多丝正比电离室成像。
五、DR操作技术
（一）DR的成像过程 （二）DR操作流程
1．准备流程
①接通配电柜电源总闸； ②接通接线板电源； ③接通X线机控制器电源； ④接通电脑主机电源； ⑤开启技术工作站及其医生工作站； ⑥开启激光打印机或文字报告打印机； ⑦系统处于开始正常状态。
DR成像技术
摄影条件及后处理技术 选择合适曝光参数及应用
伪影
后处理技术的应用
滤线栅
消除伪影
屏幕显示一致性
滤线栅
激光打印机输出
显示器校准
激光打印机校准
业务推广部
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很小。 (4)心血管造影，常用非晶硅FPD。 (5)胃肠道造影检查时常用CCD。
业务推广部ຫໍສະໝຸດ 232．DR的特殊临床应用
(1)DR双能量减影技术：是以x线管输出不同的能量(kVp) 对被摄物体在很短间隔时间内进行两次独立曝光，获得 两幅图像或数据，并进行图像减影或数据分离整合，分 别生成软组织密度像、骨密度像和普通DR胸片3幅图像。
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(3)DR的图像拼接技术：是在DR自动控制程序模式 下，一次性采集不同位置的多幅图像，然后由计 算机进行全景拼接，合成为大幅面X线图像。
自动无缝拼接技术的临床意义：一次检查能完成 大幅面、无重叠、无拼缝、最小几何变形、密度 均匀的数字化X线图像。例如，骨科或者矫形外科 对人体大范围结构做整体性结构显示，精确测量 全脊柱、全肢体的结构结构改变。
系统的噪声水平是影响最终成像质量的关键因素。 探测器的噪声主要来源于两个方面：①探测器电 子学噪声；②X射线图像量子噪声。
业务推广部
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(3)量子检测效率(DQE)：是成像系统的有效量子利 用率，
探测器的DQE被定义为输出SNR的平方与输入 SNR的平方之比，通常用百分数来表示：
DQE=(SNR出)2／(SNR入)2×100％
（4）数字影像传输：将电信号转换成数字信号 并传输到计算机显示、打印。
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（二）成像原理
入射的X射线照射非晶硒层使硒层产生电子-空穴对， 在外加偏压电场作用下，电子-空穴对向相反的方向移 动形成电流，电流的大小与入射X线光子数量成正比， 这些电流信号被存储在TFT的极间电容上。每个TFT形 成一个采集图像的最小单元（像素），每个像素内有一 个场效应管。在读出控制信号的控制下，开关导通，把 存储于电容内的像素信号逐一按顺序放大，输送到A/D 转换器将像素电荷转换为数字化图像信号。
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DR的成像原理
数字成像技术近年来在医学领域得到广泛应用，其中数字化射线成像（Digital Radiography，DR）技术是一种新型的X线成像技术。
DR技术相对于传统的X线成像技术来说，具有更高的分辨率、更短的成像时间、更低的辐射剂量和更好的影像质量等优点，因此在临床应用中得到了广泛的应用。
本文将介绍DR的成像原理、技术特点以及应用前景。
DR的成像原理
DR技术是一种数字化的成像技术，与传统的X线成像技术相比，其成像原理有所不同。
传统的X线成像技术是通过将X射线通过人体组织后，被感光片所接收，然后将感光片进行显影，最后得到的照片就是我们所看到的X线影像。
而DR技术则是将X射线通过人体组织后，被数字探测器所接收，然后通过数字化处理得到的图像，显示在显示器上。
DR技术的数字探测器主要有两种，一种是平板探测器（Flat Panel Detector，FPD），另一种是线阵列探测器（Line-scan Detector，LSD）。
FPD是由一层硅基板和一个光电转换器组成，当X射线通过人体组织后，被硅基板吸收，产生的电子通过光电转换器转化为电信号，最终得到数字图像。
LSD则是由多个探测器组成的线阵列，当X射线通过人体组织后，被多个探测器所接收，最终得到数字图像。
DR技术的数字化处理是将探测器所接收到的电信号进行数字化处理，将其转化为数字图像。
数字化处理主要包括两个过程，一个是
模拟-数字转换，另一个是数字信号处理。
在模拟-数字转换过程中，探测器所接收到的电信号被转化为数字信号，并进行校正和滤波等处理，最终得到数字图像。
在数字信号处理过程中，数字图像进行去噪、增强和重建等处理，最终得到高质量的数字影像。
DR技术的技术特点
DR技术相对于传统的X线成像技术来说，具有以下几个技术特点：
1.更高的分辨率：DR技术的数字探测器具有更高的分辨率，可以捕捉更细小的结构，使得影像清晰度更高。
2.更短的成像时间：DR技术的数字探测器对X射线的响应速度更快，可以在更短的时间内完成成像，减少了患者的辐射剂量。
3.更低的辐射剂量：DR技术的数字探测器对X射线的响应更高，可以在更低的辐射剂量下完成成像，减少了患者的辐射剂量。
4.更好的影像质量：DR技术的数字化处理可以对数字图像进行去噪、增强和重建等处理，最终得到高质量的数字影像。
DR技术的应用前景
DR技术具有更高的分辨率、更短的成像时间、更低的辐射剂量和更好的影像质量等优点，因此在临床应用中得到了广泛的应用。
DR 技术主要应用于以下几个方面：
1.骨科影像：DR技术可以对骨骼进行高分辨率成像，可以检测出骨折、关节脱位、骨肿瘤等疾病。
2.胸部影像：DR技术可以对胸部进行高质量成像，可以检测出
肺炎、肺结核、肺癌等疾病。
3.口腔影像：DR技术可以对口腔进行高分辨率成像，可以检测出龋齿、牙齿畸形等疾病。
4.其他影像：DR技术还可以应用于乳腺、心脏、肝脏等部位的成像。
总结
DR技术是一种数字化的成像技术，其成像原理是将X射线通过人体组织后，被数字探测器所接收，然后通过数字化处理得到的图像，显示在显示器上。
DR技术相对于传统的X线成像技术来说，具有更高的分辨率、更短的成像时间、更低的辐射剂量和更好的影像质量等优点，因此在临床应用中得到了广泛的应用。
未来，DR技术将进一步发展，成为医学影像领域的重要技术。