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也说数字射线检测采样

来源:无损检测人才网 时间:2012-08-24 作者:梁金坤 浏览量:
文章概况:也说数字射线检测采样

1 奈奎斯特采样的一般定理

讲数字化采样,通常会有如下叙述:

研究指出,对于一个连续信号,如果其频率R中包含的最高频率为Rm,为保证采样得到的离散信号能够正确地再现原连续信号信息,则采样间隔Δx必须满足的条件是:

Δx1/(2Rm) (1)

Rs为采样频率,则

Rs=1/Δx2Rm (2)

2 该一般定理的应用讨论

这个定理似乎对时间采样和空间采样都适用。但我为什么不主张在“数字射线检测”的采样上使用它呢?原因是:

2.1 仅适合时域(时间频率)信号

我认为,奈奎斯特采样一般定理所谓的“连续信号”,仅指时域信号,如超声波信号,超声波的时间频率RRm,人们容易掌握,而且现代的时间采样电路也可完成这类的采样。所以,所谓“采样”,也仅指时间采样,所谓“采样间隔Δx”,也仅指采样时间间隔

2.2 不适合空域(空间频率)信号

空域信号系指光或射线的物像信号。数字射线检测采样是对透射线二维投影信号采样。因为透过工件后,被探测器接受的射线连续信号,它的空间频率RR包含的最高空间频率Rm,人们是无法预知的,怎么确定空间采样频率Rs呢?没有办法!但实际又恰恰相反,人们最先知道的却是探测器的空间采样频率

Rs=1/a (3)

式中:Rs--空间采样频率,单位mm-1(通常以线对/毫米表示);

a---像素有效尺寸,或称采样空间间隔,单位mm

透照后,通过视频图像上的可识别线对卡影像,人们才确切知道了连续信号的空间频率Rm(它就是数字射线检测的空间分辨率)。大量试验证明:

Rm0.5.Rs (4)

虽然通过公式 (4),可以导出采样频率Rs和连续信号的空间频率(空间分辨率)Rm的下列关系,似乎也符合上述的采样定理,符合公式(2),即:

Rs2Rm (5)

但读者可以看出: 上述的一般采样定理,逻辑上是由Rm决定了RsRs2Rm,而实际数字射线检测应用却在逻辑上是,由Rs决定了RmRm0.5.Rs。一般采样定理和实际数字射线检测应用,二者在因果关系上是本末倒置的。

3 适用于数字射线检测的采样定理

实践是检验理论的标准。因此,应对奈奎斯特采样一般定理加以修正,把RmRs的因果关系颠倒过来,才符合实际数字射线检测应用实际。笔者的意见如下:

数字射线检测能夠分辨的最高空间频率Rm,可能等于它的空间采样频率Rs的一半,Rm被称为奈奎斯特极限频率。如某一方向上的像元间距(采样间隔)a,则该方向上的空间采样频率Rs1/a(线对/mm),则它可能分辨的最大空间频率

Rm=1/(2a)=0.5Rs

以上,当否?望沟通

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