前言

射线数字成像技术是基于现代传感器技术和信息处理技术而发展起来的一种新的检测方法，在无损检测和医疗诊断领域具有广泛而重要的应用价值。与此同时，对射线数字成像产生的大量检测数据进行数据挖掘和加工处理，产生了现代CT检测技术和AI智能检测技术。

自20世纪90年代出现数字探测器阵列（DDA）以来，在全世界范围内兴起了一场以替代胶片照相技术为目标的技术革新，尤其是近年来，射线数字成像技术得到了业界前所未有的关注。传统胶片照相技术将逐渐退出历史舞台而被数字化、智能化射线检测技术所取代，将成为一个势不可挡的发展趋势。

我国是国际上最早使用射线数字成像技术代替胶片照相技术的国家之一。1999年诞生了我国第一个射线数字成像国家标准（GB/T 17925—1999《气瓶对接焊缝X射线数字成像检测》，现行标准已更新为GB/T 17925—2011），在气瓶行业全面代替胶片照相法至今已近20年，产生了巨大的经济效益；2003年制定的射线数字成像标准（GB/T 19293—2003《对接焊缝X射线实时成像检测法》）长期被锅炉制造行业所采用。

射线数字成像技术涉及材料、微电子技术、信息处理技术和射线检测技术等学科，是交叉学科的产物，我国在该技术领域无论是理论研究还是核心技术开发等方面与国外都有很大的差距。虽然近年来在迎头赶上，但在标准制定、技术培训和技术应用等方面还存在诸多认识和经验上的不足。由于技术本身仍处于不断的发展之中，新概念不断涌现，从业人员受语言、专业背景和实际经验限制以及碎片化的获取相关知识的方式，容易对射线数字成像技术产生许多误解或曲解。

本书作者从事射线数字成像技术理论研究、产品开发和工程应用三十余年，本书的编写目的是尝试对射线数字成像技术进行一次比较全面的梳理，起到抛砖引玉的作用，为推动我国射线数字成像技术的发展尽绵薄之力。

本书内容共12章，大致分为以下几个版块：

1.概论与术语部分

本书的第1章是概论，主要叙述了射线从发现到应用和发展的技术历程，然后描绘了未来的技术发展趋势。编者在第2章专门归纳了射线数字成像技术相关的术语和符号，因为这些概念在传统胶片照相技术中不常见，属于新概念。同时，这些术语对于理解和应用射线数字成像技术非常重要，以此来提醒读者理解其所描述的物理概念和区分它们之间的细微差别。

2.关键核心部件的制造技术

第3章、第4章和第5章，分别对X射线源、射线探测器和图像信息处理系统从设计制造、设备选型和技术应用的角度进行了比较深入的剖析，有助于加深读者对关键技术和设备的认识，而不只是停留在概念和技术指标的知晓上。

3.细节可识别性理论

第6章、第7章和第8章对影响图像质量的三要素——图像对比度、空间分辨率和图像噪声进行了系统的论述。第9章利用经典的ROSE模型，建立了射线数字成像细节可识别性理论和参数指标。

4.像质补偿原理

第10章介绍了像质补偿原理并进行了试验验证。它是细节可识别性理论在数字成像技术中的延伸，是射线数字成像技术的独有特性。

5.等价性理论

毫无疑问，胶片系统是一个衡量其他射线探测器系统的技术标杆。首先要知道这个标杆究竟有多高，这是评价数字化射线技术与胶片照相技术等价性或者是可替代性的前提条件，也是制定出具有等效性检测标准的基本依据。第11章从胶片系统的特性出发建立了射线数字成像与胶片照相的等价性原理和等价性指标，并用试验数据验证了其科学性。

6.技术应用

第12章是依据本书所阐述的理论和相关标准来解决实际检测问题时所应遵循的方法，对于技术应用具有实际指导价值。

本书内容力求将理论与实践相结合，对射线数字成像技术进行全面的论述。书中涉及一些公式和图表，对于大多数读者来讲不一定需要理解推导过程，但掌握最终结果对于理解该技术会很有帮助。虽然本书是重点针对使用DDA探测器的射线数字成像技术而撰写的，但所涉及的基本理论和使用方法对于CR等其他数字化技术同样适用。

谨以此书，献给数十年来关心和支持我的团队和合作伙伴，尤其要感谢我的家人给予的无微不至的照料和贴心的理解。本书在编写过程中部分引用了同行的研究成果，作者在此一并致谢。

由于射线数字成像技术涉及学科众多，受编者的学识、经验所限，书中不可避免地存在不恰当甚至错误之处，敬请广大读者批评指正。

孙忠诚