基于剪切波变换的辐射图像泊松噪声降噪技术研究

为了降低由统计涨落引起的辐射图像噪声，提出了一种基于剪切波变换的降噪方法。该方法以低剂量射线或质量厚度大的物体的辐射图像为研究对象，对此类辐射图像进行了噪声分析，利用Anscombe变换将统计涨落引起的泊松噪声转换为高斯噪声，再运用剪切波分解、阈值去噪、剪切波重构和Anscombe逆变换得到降噪图像。结果表明，当剪切波分解层数为5，采用改进阈值函数及极小极大原理阈值时可达到最优降噪效果，该方法能较好地去除辐射图像中的泊松噪声并保留边缘、细节信息，在视觉和量化指标上均优于传统降噪方法。     

基于混合滤波器的X射线液体图像滤波算法

针对双能X射线液体图像灰度连续变化的特性和主要受高斯噪声、脉冲噪声干扰的特点,提出一种改进的自适应中值与非局部均值结合的滤波方法。首先,利用改进自适应中值方法滤除噪声检测出的边缘、脉冲噪声污染区的噪声;再利用带有噪声估计的非局部均值方法(NL-means)平滑高斯噪声。提出了基于材料特征曲线的滤波器性能评价方法,滤波结果与标准曲线进行对比。实验结果表明,提出的滤波器保护了边缘、材料信息,提高了速度;滤波器评价方法考虑主观与客观因素,满足了应用需要。     

基于BM3D frames和方差稳定化变换的中子图像复原方法

中子照相是无损检测中应用较为广泛的一种技术。然而中子成像系统诸多不可避免的物理因素会导致所得中子图像严重降质,如噪声污染和空间模糊等。针对此问题,本文提出了一种将BM3D frames和方差稳定化变换相结合的中子图像复原方法。此方法首先对图像中的泊松高斯噪声进行变换,变换后数据成为符合高斯分布的噪声,然后用BM3D frames滤除变换后的高斯噪声,最后对去噪结果进行逆变换即得复原图像。该方法对强泊松高斯噪声有很强的抑制作用,且可很好地保留降质中子图像中的细节。实验结果表明,该方法在客观数据和视觉感受上均表现出稳健高质的复原性能。     

数字乳腺X射线摄影成像参数优化研究

为使女性受检者接受尽量低的剂量同时获得尽量好的图像质量,本文针对Hologic Lorad Selenia数字乳腺X射线机型进行了数字乳腺X射线摄影成像参数优化研究。采用不同靶/滤过组合、管电压,对不同厚度和腺体百分含量的乳腺模体成像,获得不同成像参数下图像的对比度噪声比,用于表征图像质量。采用适用于中国女性的平均腺体剂量转换因子,计算数字乳腺X射线摄影中受检者的受照剂量,进而探究图像质量一致的情况下,受检者的受照剂量随不同成像参数的变化规律,最终对适用于中国女性的数字乳腺X射线摄影成像参数给出建议。本文结果为中国女性数字乳腺X射线摄影成像参数的优化提供参考。     

形态滤波在快中子图像降噪处理中的应用

在基于CCD耦合闪烁光纤阵列的快中子照相系统中,快中子图像受噪声污染较为严重.针对快中子图像中的椒盐噪声和泊松噪声,研究了形态滤波技术在降噪方面的应用.结果表明在对快中子图像处理过程中,基于二维多方向结构元素的形态滤波在滤除噪声和保持图像细节等方面效果较佳.     

太阳X射线成像望远镜低噪声信号采集系统

太阳X射线成像望远镜是我国正在研制的第一台观测太阳10nm以下X射线活动的空间仪器,采用背照射式全耗尽型短波敏感CCD作为成像传感器,利用低噪声信号采集系统采集X射线CCD中的电荷信号,生成图像数据.文章在详细介绍X射线CCD输出结构的基础上,分析了CCD输出信号产生的过程,复位噪声产生原因和CCD输出信号的特点,引出了对信号采集系统性能指标和电路结构的要求.继而介绍了信号采集系统的各组成部分,包括前置放大电路,相关双采样电路,主放大器和AD转换电路,重点分析了相关双采样电路的原理,文中给出了各部分的设计参考和测试结果,最后总结了空间相机低噪声信号采集系统的设计原则.测试结果表明该系统成功抑制了噪声,满足太阳X射线观测的要求.     

空间X射线成像谱仪系统及其软件研制

嫦娥工程是我国重大空间项目之一,是我国开展深空科学探测的标志性工程.空间X射线成像谱仪系统是嫦娥一号卫星的重要科学载荷之一.它包括太阳X射线监测器、X射线成像谱仪和电子学电路系统三部分.本文介绍空间X射线成像谱仪的工作原理、软件结构、主要性能和测量结果.     

基于X射线相干衍射成像的元素分布成像

基于上海光源软X射线谱学显微线站的特点和相干X射线衍射成像(CDI)技术,对软X射线相干衍射成像方法的一个重要应用:元素分布成像及含量分析进行了模拟研究。推导了CDI相比双能分析算法并进行了理论模拟,估算了能够分辨的最小物质含量,并分析了CDI实验噪声等因素对元素分布成像的影响。所得结果可对软X射线CDI的实际应用提供理论指导。     

激光核聚变靶的X射线相衬显微成像研究

激光核聚变在置有聚合物靶丸的金属靶室内进行,靶丸通常由碳、氢等低Z元素组成,传统的X射线成像很难诊断靶丸在靶室内的位置.X射线相衬成像在低z元素样品成像中具有独特的优越性,但很少用于强吸收介质包裹的低Z样品结构成像.针对激光核聚变靶丸位置无损检测这一难点,建立了相应的X射线相衬显微成像物理模型.数字模拟和微聚焦源X射线相衬成像初步实验研究的结果表明,通过选择合适的成像参数,如光子能量、成像距离等,可以获得靶丸位置的清晰成像.因此,可以认为X射线相衬成像技术用于激光核聚变靶室诊断是可行的.该技术还可以扩展到其他高Z介质内部低Z样品结构成像,如石油勘探中包裹体的研究等.     

数字X射线图像综合校正方法研究

基于CCD-镜头耦合X射线数字成像系统的输出图像往往会产生信息畸变.针对图像中的CCD暗电流噪声和图像不均匀性,本文提出了相应的校正方法.针对系统特有的散点噪声,本文通过建立噪声模型提出了改进型均值滤波算法(IMF).最后,本文总结了X射线数字图像综合校正方法,对像质计图像进行的校正获得了令人满意的图像质量.