x射线数字成像技术，又称为DR技术，数字射线成像技术等，下文将介绍一下X射线数字成像技术的基本概念和优缺点。

图像灰度与分辨率的定义
(1)图像灰度与对比度
与胶片照相技术的黑度概念相对应，X射线数字成像技术引进灰度的概念。图像中黑白的程度用灰度来描述， 将图像中黑白的变化范围定义为256个灰度等级。显示器上图像较亮部位与相邻较暗部位的灰度差称为图像对比度。
(2) 图像分辩与图像不清晰度
图像分辨率是指显示器上可识别的线条能够分离的小间距，单位是每毫米线对(LP/mm) 。一个线对由一根线条和一个间距组成，且间距的宽度等于线条的宽度，以一毫米宽度范围内的线对数表示。

图像不清晰度：在X射线数字成像过程中，一个明锐边界的影像因受到某些因素的影响而变得模糊，模糊的范围扩展成一个区域，该区域的宽度即为图像不清晰度，单位是毫米。

显而易见，图像分辩率和图像不清晰度实际上是一个问题的两个表述，反映的都是图像边界的清晰程度，它们可以用同一种图像测试卡在显示屏上客观地测试出来。根据定义，图像不清晰度的量值等于图像分辨率线对数的倒数的二分之一。

按照视频技术的定义，分辨率可分为时间分辨率和空间分辨率。时间分辨率多用于仪器时基线性的分辨。由于几何位置或材料密度差异引起的视频分辨率则称为空间分辨率。因为X射线数字成像技术不涉及时间分辨率的问题，所以X射线数字成像技术中所讲的分辨率就是空间分辨率。

成像技术指标
从试验情况来看，当钢焊缝的透照厚度为10～20mm时，为使像质计灵敏度达到标准规定的要求， 图像有效评定区内的灰度应控制在130～230，对比度控制在60～120，图像不清晰度应不大于0.25mm。按照目前的技术水平，这三个指标是能够达到的。

成像技术
图像放大
X射线数字成像技术与胶片照相技术的区别在于：实时成像所得到的图像是放大的，而胶片照相技术在同一条件下所得到的底片影像基本上是不放大的。在实时成像中：
(1)图像放大的必然性
由于探伤工件不可能紧贴在图像增强器的输入屏的表面上，从几何投影原理可知，所得图像必然是放大的，放大倍数M=L/L1=(L1+L2)/L1=1+(L2/L1)
(2)图像放大的必要性
由于实时成像法与胶片照相法的载体不同，为了提高图像质量，特别是为了提高图像的清晰度，图像有必要放大，这是因为：
图像实际不清晰度U与图像综合不清晰度U0有关， 图像不清晰度受设备系统不清晰度(又称设备固有不清晰度)Us和几何不清晰度Ug以及移动不清晰度Ur三大因素的综合影响，但它们之间不是简单的算术和的关系，根据英国标准介绍，图像综合不清晰度与三者之间是立方与立方和的关系，即：U03=Us3＋Ug3＋Ur3，当采集静止图像时，Ur=0 ，则U03=Us3＋Ug3
设备系统不清晰度Us是设备本身固有的，可通过图像测试卡在系统中直接测出。几何不清晰度与成像时的几何参数有关，根据射线投影成像原理和图2所示，实时成像中几何不清晰度Ug与放大倍数M的关系是：Ug=(d·L2)/L1=d(M-1)
d为X射线机的焦点尺寸， mm。若已知焦点尺寸d和放大倍数M，便可算出几何不清晰度Ug，从而算出图像综合不清晰度U0。
图像放大后，图像中一些原来不易分辨的细小影像也被放大而变得容易分辨，有利于细小缺陷的识别，图像不清晰的程度得到改善，图像质量得到明显的提高。图像不清晰度改善的程度可以用 “图像的综合分辨率被放大了M倍或图像的综合不清晰度被缩小了M倍”来表述：U=U0/M
然而，图像放大也有一个适度问题，放大倍数过大，反而会降低灵敏度，这是因为随着放大倍数的增大，几何不清晰度也随之增大，会使影像的边界变得模糊。另外，放大倍数过大也会使图像实际检测长度减小，也是不经济的，因此就有一个放大倍数和小缺陷检出尺寸的问题。 根据美国ASME E1000-88标准，
图像检测的放大倍数Mopt为：Mopt=1+(Us/d)3/2，图像可检测出的小缺陷尺寸dmin为：dmin=Us/M2/3

成像工艺
工艺试验与工艺评定
X射线数字成像在正式使用前应进行工艺试验和工艺评定，以确定工艺的有效性和稳定性。由于X射线数字成像是一项新技术，实时成像工艺与胶片照相工艺有许多不同，只有经过多次的工艺试验才能寻找到较佳工艺参数，尤其是对于初次接触X射线实时成像方法的人员来说，多做工艺试验是十分必要的。通过工艺试验，以确定各工艺因素之间的相互关系。这里讲的工艺因素主要有：X射线机管电压、管电流、成像距离 (L1、L2) 、放大倍数、散射线屏蔽、低能射线过滤等。由于需要试验的工艺因素较多，正交试验法是一种较有效的试验方法。工艺评定是X射线数字成像时投入使用之前的必不可少的重要环节，工艺评定是以图像质量指标来评定工艺试验所确定的工艺参数的有效性。工艺评定应有记录和评定报告，以备查核。当工艺条件改变之后，应重新进行工艺评定。

对比试验
工艺评定合格之后，要进行X射线数字成像与胶片照相法的焊缝缺陷检出能力的对比试验。对比试验的方法是制作一定数量并含有各种常见焊接缺陷的试件，用两种方法各自对标样进行探伤比较。对比试验的作用是培训操作人员和评定人员，图像评定人员对照检测图像和照相底片，逐渐熟悉掌握图像中焊缝缺陷的特征和评定方法，取得经验后才能独立地进行图像评定工作。

透照方式
X射线数字成像的透照方式与胶片照相方法基本相同，同样有纵缝外透法、内透法，环缝外透法、内透法，双壁单影法和双壁双影法。例如，透照筒体焊缝时, 可将图像增强器(或X射线机)固定在筒体外，X射线管头（或图像增强器）固定在悬臂上，筒体放在电动小车上，悬臂伸进筒体内，筒体随小车按规定的等分转动或按等距离移动，即可对环缝或纵缝进行连续检测。双壁透照时，由于工件不可紧靠近图像增强器，所以，以后侧焊缝还是前侧焊缝为检测焊缝就显得不那么重要，这一点是与胶片照相方法是不同的。

散射线的屏蔽
无用射线和散射线对图像质量有负影响作用，应加于屏蔽。屏蔽的方法与胶片照相法基本相同。

图像的观察
为了适应评定人员的评片习惯，图像可以正像或负像方式显示，两种显示方式是等效的，彩色显示对于分析微小缺陷有明显的分辨作用。
 

可行性分析
技术上可行
X射线数字成像在技术上是可行的。国际焊接学会(IIW) 在八十年代后期开展系统的研究，发表的五篇研究报告以及英、美等的标准已证明它具有良好的技术可行性。国内的有关大学、研究单位、使用单位自八十年代末以来，对X射线数字成像的基础理论、应用技术等课题进行了卓有成效的研究，取得了重大的成果，相继通过了有关部门的鉴定，为在国内推广X射线数字成像技术奠定了良好的技术基础。

实践证明可行
目前国内已有多家单位试用X射线数字成像技术，根据劳动部职锅局的安排，先有条件的单位试用，待条件成熟后再推广应用。试用单位在技术验证、工艺试验、工艺评定、批量试用等方面做了大量的工作，积累了经验，并在实践中培养了一批技术骨干队伍，为今后推广该技术做好准备。到1996年底已有四家单位通过了劳动部职锅局的现场测评，劳动部职锅局已同意这四家单位在压力容器焊缝探伤中应用X射线数字成像检测技术，并辅之于20％的拍片复验；由于我国尚无X射线数字成像检测的标准，现正在制订行业标准。

经济效益分析
(1)直接经济效益
由于X射线数字成像技术可以代替胶片照相检方法，其直接经济效益是很可观的，对于一个中型产量的锅炉、压力容器制造厂而言，仅节约胶片和药品的费用在1～2年便可收回设备的全部投资。
(2) 间接经济效益
X射线无损探伤往往是锅炉、压力容器生产过程中的“瓶颈”，对生产进度影响较大，如果使用X射线数字成像技术对焊缝进行无损探伤，则生产进度可大大加快，有利于提高生产效率，有利于提高企业的竟争能力。
(3)环保效益
X射线实对成像技术无需使用胶片，因此，省下了胶片暗室处理的繁琐工序，且无显影、定影的残液造成的环境污染，有利于保护环境。

像质计、分辨率测试卡和长度标尺的放置
由于X射线数字成像检测工艺具有连续检测、工艺稳定、一次检测长度较短等特点，因此，没有必要也不可能每一幅图像都放置一个像质计、分辨率测试卡和长度标尺，可根据实际情况处理，即在透照工艺保持不变的前提下，不论其透照方式如何，每条焊缝中前三幅图像分别放置像质计、分辨率测试和长度标尺；只要图像中的像质指数、图像分辨率达到规定的要求，则表示该焊缝的图像质量合格。铅质长度标尺则是测量检测长度的客观标志，因为检测图像是放大的，有必要在焊缝上放置一把长度标尺与焊缝一同成像，这样就可以用计算机在显示屏上直接测量焊缝的长度或缺陷的长度，测量误差为±0.1mm。
 

检测结果的计算机辅助评定
X射线数字成像技术充分利用计算机的优越功能对检测结果进行辅助评定。所谓计算机辅助评定是按照焊缝射线探伤标准，编制计算机评定软件，应用计算机直接对焊缝中的缺陷进行定量、定级，而缺陷的定性则仍以取得RT II级以上资格人员的评判为准。因为按规定无损检测需要具有一定资格的人员来担任的，在历来的无损检测人员资格考核中，都十分重视缺陷定性的判断，如定性错了，其他都错；缺陷的定性很大程度上取决于评定人员的专业水平和工作经验。虽然计算机具有人工智能的因素，但计算机本身不可能具有评定的资格；况且要实现计算机定性，需要建立缺陷的数学模型，而数学模型的建立是一个浩大的工程，决非朝夕能完成，即使数学模型建立起来，还是受客观因素的制约，不可能很准确，所以缺陷的定性要以有资格的人员评判为准；而缺陷的定量、定级由计算机来完成是很容易的事。用计算机进行辅助评定，焊缝检测结果的评定速度准确性都大大的提高，评定报告由计算机打印，既快捷又准确，这样就使检测评定人员从紧张、繁琐的劳动中解放出来，在轻松的环境中完成了繁重的评定工作。

检测图像的保存
检测图像暂储存在计算机硬盘上，待储存到足够数量(例如≥640M)之后，通过刻录机备份到CD光盘上，通常备份一式两份，一份用于正常的评定、资料检索、锅检所监检等，另一份作为档案长期保存。光盘保存的是数字量而不是模拟量，只要保存得当，数字是不会丢失的。用于备份图像的光盘可用一次性不可擦光盘，它具有容量大，价格低廉、保存期长等优点。使用光盘保存图像，可大大降低检测成本，保存空间大为减少，保存期不少于50年，完够适应各种(类)锅炉、压力容器无损检测的要求。所有这些优点都是胶片照相法无可比拟的。
 

检测图像与照相底片的对比
X射线数字成像的图像质量完全可以与X射线胶片照相的底片质量相媲美，更无类似胶片那样的伪缺陷，图像放大，并能以正像、负像或彩色显示，观察效果更好。 一幅检测图像的有效检测长度为68mm，5幅图像的检测长度相当于一张80×360mm底片的检测长度。
检测5 幅图像所需时间为30秒钟，而拍摄一张底片连暗室处理至少要30分钟。
通常检测图像在显示器上按水平方向显示，一幅图像取768×200线，即一幅图像占153600字节，则一张650M容量的CD光盘可储存4230幅图像，相当于840张80×360mm的底片。一张光盘目前市场价格不超过数元，如果一张底片连冲洗药品费的成本按10元计算，则数字成像的检测成本仅是胶片照相成本的2％左右，其效益是不言而喻的。

探伤室的管理
X射线数字成像检测的管理与原有的管理办法基本相同，探伤室的平面布置和安全防护与原有的基本一致。对于一个中等检测量的探伤室而言，一般配置1～3套图像采集系统, 以便在工作量大时同时采集图像；通常配置3套图像评定系统,一套用于初评，一套用于复评,另一套为驻厂锅检所监检用。探伤室内多台计算机用一台服务器联网管理，探伤室应配备计算机专业人员。