图像质量补偿原则

1.补偿原则提出的理论基础

按照射线检测技术一般理论，检测图像的不清晰度对小细节的对比度的影响一般写成

式中 W——细节图像宽度；

U——检测图像不清晰度；

C₀——不清晰度为0时细节图像的对比度；

C——实际的细节检测图像对比度。

对于某检测图像，原要求对比度与不清晰度关系为：

式中 W——细节图像宽度；

U——检测图像不清晰度；

C₀——不清晰度为0时细节图像的对比度；

C——实际的细节检测图像对比度。

对于某检测图像，原要求对比度与不清晰度关系为：

当不清晰度U₁增大为U₂时，细节图像对比度将降低为

当不清晰度U₁增大为U₂时，细节图像对比度将降低为

为使C₂=C₁，就必须提高这时的C₀值。如果U₂=κU₁，则就应要求这时的C₀值也提高κ倍。即

为使C₂=C₁，就必须提高这时的C₀值。如果U₂=κU₁，则就应要求这时的C₀值也提高κ倍。即

即通过提高细节对比度可以补偿不清晰度增大引起的对比度灵敏度损失。由于单丝像质计和双丝像质计的金属丝设计采用的是同样的等比数列，这样就可以采用提高单丝像质计值补偿双丝像质计值作为补偿规则。

实现对比度提高的基本技术措施是提高信噪比，所基于的理论关系是前面章节给出的射线检测技术的对比度噪声比与信噪比的关系。

2.补偿规则规定

按照上面的讨论，可形成射线检测技术的补偿规则。对于数字射线检测技术补偿规则可简单概括成：如果对于使用的探测器系统和曝光条件，检测图像质量指标的双丝像质计值未达到规定值，可通过增加常规单丝像质计值或阶梯孔像质计值，补偿超出的不清晰度值引起的对比度损失。在ISO 17636-2：2013标准中，关于补偿规则的具体规定内容可写成以下三条。(www.xing528.com)

1）1级补偿：单丝像质计值提高1级来补偿双丝像质计值降低1级。如要求D12/W16未同时达到，则D11/W17可提供等价检验灵敏度要求。

2）2级补偿：补偿限制在单丝像质计值最多提高2级来补偿双丝像质计值降低2级。

3）3级补偿：对特定检验，在保证缺陷灵敏度的条件下，经过合同各方同意，可放松到单丝像质计值提高3级来补偿双丝像质计值降低3级。

3.补偿规则使用

必须注意的是，补偿规则是通过提高信噪比保证达到充分的对比度灵敏度，并不补偿不清晰度降低，也就是并不是保证全面达到了原规定的检测图像质量，因此应用补偿规则必须注意要求检验的缺陷特点，确定是否可应用补偿规则和可应用的补偿规则级数。

国外一些重要标准已经明确指出，缺陷检验在理论上至少包括识别缺陷和分辨缺陷两个方面。例如，ASTM E1441-00标准第8.5.3条就指出，缺陷仅是可检出往往是不够的，缺陷检验应该包括的是可检出、可分辨（detected and resolved）。这就要求检测图像必须同时达到要求的对比度和不清晰度指标。正因如此，美国材料试验学会的DDA检测技术标准（ASTM E2698-10）明确规定（第10.19.2.3条），如果使用的数字射线检测技术系统，不能获得规定的检测图像的不清晰度要求，该数字射线检测技术系统不适宜应用于检验工作；在ISO17636-2：2013标准中，对检测图像质量的要求（附录B）也同时规定了检测图像的对比度和不清晰度要求。

从实际考虑，缺陷检验至少应包括三方面：显示存在的缺陷、正确显示缺陷尺寸、正确显示缺陷形貌。全面运用这三方面数据才能正确做出质量级别评定。在应用补偿规则时必须注意降低不清晰度要求影响的程度是否会导致错误的质量级别评定。所以在确定可应用的补偿规则范围时，必须依据工件的材料、工艺、缺陷特点，必须依据工件的技术条件规定。当缺陷形貌、准确的缺陷尺寸是质量级别评定的关键方面时，应慎重考虑补偿规则应用的范围。

即通过提高细节对比度可以补偿不清晰度增大引起的对比度灵敏度损失。由于单丝像质计和双丝像质计的金属丝设计采用的是同样的等比数列，这样就可以采用提高单丝像质计值补偿双丝像质计值作为补偿规则。

实现对比度提高的基本技术措施是提高信噪比，所基于的理论关系是前面章节给出的射线检测技术的对比度噪声比与信噪比的关系。

2.补偿规则规定

按照上面的讨论，可形成射线检测技术的补偿规则。对于数字射线检测技术补偿规则可简单概括成：如果对于使用的探测器系统和曝光条件，检测图像质量指标的双丝像质计值未达到规定值，可通过增加常规单丝像质计值或阶梯孔像质计值，补偿超出的不清晰度值引起的对比度损失。在ISO 17636-2：2013标准中，关于补偿规则的具体规定内容可写成以下三条。

1）1级补偿：单丝像质计值提高1级来补偿双丝像质计值降低1级。如要求D12/W16未同时达到，则D11/W17可提供等价检验灵敏度要求。

2）2级补偿：补偿限制在单丝像质计值最多提高2级来补偿双丝像质计值降低2级。

3）3级补偿：对特定检验，在保证缺陷灵敏度的条件下，经过合同各方同意，可放松到单丝像质计值提高3级来补偿双丝像质计值降低3级。

3.补偿规则使用

必须注意的是，补偿规则是通过提高信噪比保证达到充分的对比度灵敏度，并不补偿不清晰度降低，也就是并不是保证全面达到了原规定的检测图像质量，因此应用补偿规则必须注意要求检验的缺陷特点，确定是否可应用补偿规则和可应用的补偿规则级数。

国外一些重要标准已经明确指出，缺陷检验在理论上至少包括识别缺陷和分辨缺陷两个方面。例如，ASTM E1441-00标准第8.5.3条就指出，缺陷仅是可检出往往是不够的，缺陷检验应该包括的是可检出、可分辨（detected and resolved）。这就要求检测图像必须同时达到要求的对比度和不清晰度指标。正因如此，美国材料试验学会的DDA检测技术标准（ASTM E2698-10）明确规定（第10.19.2.3条），如果使用的数字射线检测技术系统，不能获得规定的检测图像的不清晰度要求，该数字射线检测技术系统不适宜应用于检验工作；在ISO17636-2：2013标准中，对检测图像质量的要求（附录B）也同时规定了检测图像的对比度和不清晰度要求。

从实际考虑，缺陷检验至少应包括三方面：显示存在的缺陷、正确显示缺陷尺寸、正确显示缺陷形貌。全面运用这三方面数据才能正确做出质量级别评定。在应用补偿规则时必须注意降低不清晰度要求影响的程度是否会导致错误的质量级别评定。所以在确定可应用的补偿规则范围时，必须依据工件的材料、工艺、缺陷特点，必须依据工件的技术条件规定。当缺陷形貌、准确的缺陷尺寸是质量级别评定的关键方面时，应慎重考虑补偿规则应用的范围。