数字射线检测问题讨论7:调制传递函数MTF与空间频率f的关系曲线
(2013-12-18 16:46:33)0 序言
以前,我们讨论过下面两个公式:
MTF=m/m物X100%
MTF’=m/m片X100%
当m物≈1,或m片≈1时,可以认为:MTF=m,或MTF’=m。因此,也可以把m—f曲线当成MTF—f曲线(实际上许多资料,如本文引用的参考资料〔1〕,所谓的MTF—f曲线,就是m—f曲线)。
1 MTF--f曲线简介
典型的MTF—f曲线,读者可以看参考资料〔1〕图8(今年《无损检测》杂志第6期第42页)。这个图的纵坐标是MTF(实际上是调制度m),纵坐标的范围是0—1; 这个图的横坐标是空间频率f,横坐标的范围是0--12LP/mm。图上列出了五种(实线)射线检测方法的MTF—f曲线。这些曲线的共同特点是:随着空间频率f的增大(实际上线对密度LP/mm增大),MTF减小。不过是好的检测方法(如RT-B级),比普通的检测方法(如RT-A级),下降的缓慢。
延长这些曲线的下端,它们与横坐标的交点,称为各自方法的截止频率fG。当线对密度(空间频率)f高于fG时,系统就无法传递了。从对比度—调制度m来说,,线对的间隔与相邻金属条无对比度了,还谈什么可识别或分辨呢?
2 MTF--f曲线制作
特定数字射线检测方法、特定一些检测条件下的MTF--f曲线制作,由专门配备的硬件和软件来完成。基本原理是:测出具体检测条件下的一些不清晰度曲线(边扩散函数),然后得到一个微分脉冲,用傅立叶变换,进行空间频谱分析,归化一处理,得到MTF—f曲线。据说,有些数字射线检测系统供应厂商,也准备提供系统的MTF--f曲线。
3 MTF--f曲线的作用
3.1 可以直观评价检测系统质量
如前所述,MTF—f曲线下降陡的系统,如资料〔1〕图8,D250,RT—A和D143三条曲线(三种方法),成像质量不好,非常直观。
3.2 可以根据空间分辨率fc或MTFc值来评价图像质量
我们讨论m—f曲线,不是目的,目的是找出与(最大)空间分辨率fc对应的系统的调制传递函数MTFc。
当线对板条宽度d等于不清晰度U,即d=U时,根据相关资料介绍,可以认为
MTFc≈0.2
或者说,(最大)空间分辨率fc对应的mc值大约在0.2左右。当MTF或调制度m低于0.2,就难以分辨识别了。
读者可以设想:过资料〔1〕图8的MTF0.2做一条水平线,与五种检测方法曲线的交点,它们对应着不同的空间分辨率fc;如果标准要求系统应该达到的空间分辨率fo不小于3LP/mm,过横坐标3LP/mm做一条竖线,只能与除D250外的四条线相交了,且D143和RT—A两种的MTF已经低于0.2了。可用的曲线只有两条,然而,由图8可以看出,RT-B和D50两种方法图像质量是会很好的,3LP/mm对应的MTF值很高,>0.2,fc>3LP/mm。
MTF—f曲线,为我们开辟了研究射线检测对比度和不清晰度综合关系的新途径。
附:供读者参考的胶片射线检测理论
笔者认为,下面的胶片射线照相理论,可供读者理解上面叙述参考:
当缺陷的横向尺寸d与不清晰度U有下列关系时,
d≤U
则射线照相对比度因受不清晰影响,而变小,对具体缺陷的识别条件为:
(d/U).ΔD≥ΔDmin
参考资料
〔1〕郑世才.数字射线检测技术专题(六)---等价性问题讨论〔J〕.无损检测,2012,34(6):37—43.