10.14489/td.2024.07.pp.004-014

2024, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2024.07.pp.004-014

Смирнов А. В., Косарина Е. И., Демидов А. А., Суворов П. В.
КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕТОДОМ ЦИФРОВОЙ РАДИОГРАФИИ
(c. 4-14)

Аннотация. Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены критерии выбора режимов и параметров контроля методом цифровой радиографии. Анализ качества цифрового изображения показал его зависимость от параметров и режимов контроля, а также отношения сигнал/шум. Получена аналитическая зависимость, связывающая размер дефекта в плоскости, перпендикулярной оси пучка излучения, размер фокусного пятна источника излучения, параметры схемы контроля и размер пикселя детекторной системы. Справедливость аналитического выражения подтверждена экспериментально.

Ключевые слова: радиационный неразрушающий контроль, цифровые детекторные системы, отношение сигнал/шум, радиационное изображение, схема контроля, цифровое изображение.

Smirnov А. V., Kosarina E. I., Demidov A. A., Suvorov P. V.
CRITERIA FOR THE OPTIMAL MODE OF NON-DESTRUCTIVE TESTING BY DIGITAL RADIOGRAPHY
(pp. 4-14)

Abstract. Theoretically justified and experimentally confirmed criteria for the selection of modes and parameters of digital radiography control. The analysis of the digital image quality showed its dependence on the parameters and control modes, on the value of the signal-to-noise ratio. Analytical information was obtained a relationship linking the size of the defect in the plane perpendicular to the axis of the radiation beam, the size of the focal spot of the radiation source, the parameters of the control circuit and the pixel size of the detector system. The validity of the analytical expression has been confirmed experimentally.

Keywords: radiation non-destructive testing, digital detector systems, signal-to-noise ratio, radiation image, control circuit, digital image.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. В. Смирнов, Е. И. Косарина, А. А. Демидов, П. В. Суворов (НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

А. V. Smirnov, E. I. Kosarina, A. A. Demidov, P. V. Suvorov (NRC “Kurchatov Institute” – VIAM, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Воскобойников Ю. Е. Вейвлет-фильтрации сигналов и изображений (с примерами в пакете MathCAD). Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2015. 188 с.
2. Архипов А. Е., Дегтярев С. В., Садыков С. С. и др. Методы цифровой обработки изображений: учеб. пособие: в 3 ч. Ч. 2. Курск: КГТУ, 2002. 118 с.
3. Каблов Е. Н. Материалы нового поколения и цифровые технологии их переработки // Вестник РАН. 2020. Т. 90, № 4. С. 331 - 334.
4. ГОСТ ISO 17636-2‒2017. Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Ч. 2. Способы рентгено- и гаммаграфического контроля с применением цифровых детекторов. М.: Стандартинформ, 2018. 53 с.
5. Косарина Е. И., Михайлова Н. А., Суворов П. В., Демидов А. А. Природа шумов в цифровой радиографии, их моделирование и способы подавления в цифровом радиографическом изображении: обзор // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2023. № 6. URL: http://www.viam-works.ru. DOI:10.18577/2307-6046-2023-0-06-142-152
6. Каблов Е. Н., Кондрашов С. В., Мельников А. А., Щур П. А. Применение функциональных и адаптивных материалов, полученных способом 3D-печати: обзор // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2022. № 2. Ст. 03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 27.04.2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-2-32-51
7. Чертищев В. Ю., Оспенникова О. Г., Бойчук А. С. и др. Определение размера и глубины залегания дефектов в многослойных сотовых конструкциях из ПКМ по величине механического импеданса // Авиационные материалы и технологии. 2020. № 3. С. 72 ‒ 94. DOI: 10.18577/2071-9140-2020-0-3-72-94
8. Дуюнова В. А., Молодцов С. В., Леонов А. А., Трапезников А. В. Применение методов компьютерного моделирования при изготовлении сложноконтурной отливки // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2019. № 11. Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 19.10.2020). DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-11-3-11
9. Косарина Е. И, Крупнина О. А., Демидов А. А., Турбин Е. М. Влияние энергии излучения на формирование оптического изображения при рентгеновском контроле // Дефектоскопия. 2018. № 3. С. 58 ‒ 63.
10. Косарина Е. И., Уридия З. П., Демидов А. А. и др. Особенности рентгенографического контроля отливок из магниевых сплавов системы магнийРМЗ цирконий // В мире неразрушающего контроля. 2019. Т. 22, № 2. С. 38  40.
11. Kosarina E. I., Smirnov A. V., Suvorov P. V., Demidov A. A. Digitel Reference Images when Evaluating the Quality of Casting from Aluminum and Magnesium Alloys Inorganic Materials // Applied Research. 2022. V. 13. P. 1754  1761.
12. Камышанская И. Г. Постобработка цифровых рентгенограмм в практике рентгенолога // Медицинские технологии. 2017. Т. 21, № 1. С. 116 127.
13. Медведева Е. В. Цифровая обработка изображений в видеоинформационных системах: учеб. пособие. Киров: ВятГУ, 2015. 107 с.
14. Лапшенков Е. М. Неэталонная оценка уровня шума цифрового изображения на основе гармонического анализа // Компьютерная оптика. 2012. Т. 36, № 3. С. 439 - 447.
15. Обидин М. В., Серебровский А. П. Очистка сигнала от шумов с использованием вейвлет-преобразования и фильтра Калмана // Информационные процессы. 2013. Т. 13, № 3. С. 198 – 205.
16. Лебедев М. Б., Сидуленко О. А., Удод В. А. Анализ современного состояния и развития цифровой рентгенографии // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2008. № 6. С. 47 - 55.
17. Цифровая радиография. Что нужно знать для практического применения // Дефектоскопист. Ру. URL: https://defektoskopist.ru/page.php?p=radiacionniy-kontrol/tsifrovaya-radiografiya 2019 (дата обращения: 26.01.2024).
18. Villarraga-Gómez H., Lee C., Smith S. T. Dimensional Metrology with X-ray CT: A Comparison with CMM Measurements on Internal Features and Compliant Structures // Precision Engineering. 2018. V. 51. P. 291  307.
19. Как выбрать цифровой плоскопанельный детектор // Неразрушающий контроль. Ру. URL: https://ncontrol.ru/blog/info/kak_vybrat_tsifrovoy_ploskopanelnyy_detektor 12.03. 2019 (дата обращения: 26.04.2024).

Eng

1. Voskoboynikov Yu. E. (2015). Wavelet filtering of signals and images (with examples in the MathCAD pack-age). Novosibirsk: NGASU (Sibstrin). [in Russian language]
2. Arhipov A. E., Degtyarev S. V., Sadykov S. S. et al. (2002). Methods of digital image processing: textbook: in 3 parts. Part 2. Kursk: KGTU. [in Russian language]
3. Kablov E. N. (2020). New generation materials and digital technologies for their processing. Vestnik RAN, 90(4), 331  334. [in Russian language]
4. Non-destructive testing of welded joints. Radiographic control. Part 2. Methods of X-ray and gammagraphic control using digital detectors. (2018). International Standard No. GOST ISO 17636-2‒2017. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
5. Kosarina E. I., Mihaylova N. A., Suvorov P. V., Demidov A. A. (2023). The nature of noise in digital radiography, its modeling and methods of suppression in digital radiography: a review. Trudy VIAM: elektronniy nauchno-tekhnicheskiy zhurnal, (6). Retrieved from http://www.viam-works.ru. [in Russian language] DOI:10.18577/2307-6046-2023-0-06-142-152
6. Kablov E. N., Kondrashov S. V., Mel'nikov A. A., Shchur P. A. (2022). Application of functional and adaptive materials obtained by 3D printing: a review. Trudy VIAM: elektronniy nauchno-tekhnicheskiy zhurnal, (2). Retrieved from http://www.viam-works.ru (Accessed: 27.04.2022). [in Russian language] DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-2-32-51
7. Chertishchev V. Yu., Ospennikova O. G., Boychuk A. S. et al. (2020). Determination of the size and depth of defects in multilayer honeycomb structures made of PCM based on the value of mechanical impedance. Aviatsionnye materialy i tekhnologii, (3), 72 ‒ 94. [in Russian language] DOI: 10.18577/2071-9140-2020-0-3-72-94
8. Duyunova V. A., Molodtsov S. V., Leonov A. A., Trapeznikov A. V. (2019). Application of computer modeling methods in the manufacture of complex contour castings. Trudy VIAM: elektronniy nauchno-tekhnicheskiy zhurnal, (11). Retrieved from http://www.viam-works.ru (Accessed: 19.10.2020). [in Russian language] DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-11-3-11
9. Kosarina E. I, Krupnina O. A., Demidov A. A., Turbin E. M. (2018). Influence of radiation energy on the formation of an optical image during X-ray inspection. Defektoskopiya, (3), 58 ‒ 63. [in Russian language]
10. Kosarina E. I., Uridiya Z. P., Demidov A. A. et al. (2019). Features of radiographic testing of castings from magnesium alloys of the magnesium-RMZ-zirconium system. V mire nerazrushayushchego kontrolya, 22(2), 38  40. [in Russian language]
11. Kosarina E. I., Smirnov A. V., Suvorov P. V., Demidov A. A. (2022). Digitel Reference Images when Evaluating the Quality of Casting from Aluminum and Magnesium Alloys Inorganic Materials. Applied Research, 13, 1754  1761.
12. Kamyshanskaya I. G. (2017). Post-processing of digital radiographs in radiologist practice. Meditsinskie tekhnologii, 21(1), 116  127. [in Russian language]
13. Medvedeva E. V. (2015). Digital image processing in video information systems: textbook. Kirov: VyatGU. [in Russian language]
14. Lapshenkov E. M. (2012). Non-reference estimation of digital image noise level based on harmonic analysis. Komp'yuternaya optika, 36(3), 439  447. [in Russian language]
15. Obidin M. V., Serebrovskiy A. P. (2013). Cleaning a signal from noise using wavelet transform and Kalman filter. Informatsionnye protsessy, 13(3), 198 – 205. [in Russian language]
16. Lebedev M. B., Sidulenko O. A., Udod V. A. (2008). Analysis of the current state and development of digital radiography. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, (6), 47  55. [in Russian language]
17. Digital radiography. What you need to know for practical application. (2019). Defektoskopist. Retrieved from https://defektoskopist.ru/page.php?p=radiacionniy-kontrol/tsifrovaya-radiografiya (Accessed: 26.01.2024). [in Russian language]
18. Villarraga-Gómez H., Lee C., Smith S. T. (2018). Dimensional Metrology with X-ray CT: A Comparison with CMM Measurements on Internal Features and Compliant Structures. Precision Engineering, 51, 291  307.
19. How to Choose a Digital Flat Panel Detector. (2019). Nerazrushayushchiy kontrol'. Retrieved from https://ncontrol.ru/blog/info/kak_vybrat_tsifrovoy_ploskopanelnyy_detektor (Accessed: 26.04.2024). [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2024.07.pp.004-014

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2024.07.pp.004-014

and fill out the form