X射线线阵列探测器数字图像的非均匀性原因分析

在论述X射线线阵列探测器辐射数字成像系统的基础上，对X射线线阵列探测器辐射数字成像系统获取的图像的非均匀性产生机理进行了理论分析，并在理论分析基础上从测量和校正的角度对各种非均匀性产生因素进行了分类，以便对图像的非均匀性校正的方法及减小图像非均匀性产生的技术途径。     

X射线光栅相衬成像中保留源光栅的探测器校正方法

本文提出了一种X射线光栅相衬成像探测器校正方法,该方法无需移除靠近光源的源光栅,而是将其与光源作为一个整体参与增益校正。在基于几何投影的光栅相衬成像系统上,开展了利用传统的探测器校正与本文提出的探测器校正方法的对比实验,两种方法获得了一致的结果。实验结果表明,本文方法大幅简化了实验操作流程,提高了系统的稳定性,对于实现X射线相衬成像的临床应用有一定的推进意义。     

一种用于μ子成像检测技术的探测器校正方法

宇宙射线μ子成像检测技术具有穿透力强、对高Z材料敏感等特点,特别适合检测特殊核材料,是监控核材料走私的有效方式之一.数据校正问题是实现μ子成像检测技术的关键难点之一,由于环境本底,周围噪声,探测器的误差等外界因素的影响使得原始数据不能直接使用,如果不做任何校正就将原始数据认为是可用数据进行重建成像,将会出现严重的伪像.根据μ子成像检测系统的特点,本文针对探测器偏移带来的误差提出了一种校正方法.数值实验结果表明该方法能够有效地对探测器发生的偏移进行准确的校正,这有助于推动宇宙射线μ子成像检测技术早日投入实际应用.     

X射线显微CT成像的图像实时校正研究

针对我们研制的小动物活体成像的X射线显微CT系统,研究了显微CT成像的图像实时校正问题,分别对探测器固有缺陷引起的像素响应失真及锥形成像几何造成的光照不均匀进行了分析,提出了校正方案,并实现了图像实时在线校正.初步的实验结果显示,该方案有很好的校正效果,取得了满意的成像质量,能满足实时性工作需求,可以推广应用于其它类似显微CT成像的图像实时校正.     

基于嵌入式Linux的SPECT探头系统设计

设计了一套基于嵌入式Linux的单光子发射计算机断层成像(SPECT)探头系统。该系统硬件由探测器模块、数据采集模块、ARM微处理模块、网络接口模块和人机接口模块等几大模块组成。系统软件采用嵌入式Linux,并使用多线程技术。可以实现高速数据采集、实时数据校正和网络化数据通信,从而提高采集速率,减少系统死时间,提高系统的智能化和稳定性。     

高能X射线实时成像技术及固体线性阵列探测器研究

该项目主要研究高阻和低阻硅光二极管阵列探测器的设计及制备工艺,闪烁晶体阵列及隔离层、光反射层的加工装配,两种阵列之间的耦合,线性阵列探测器封装技术,线性阵列探测器性能测试,阵列探测器信号处理及线性扫描二维像的数据获取和图像处理技术,空间分辨和密度分辨率的影响因素等,从而掌握固体线性阵列探测器这一中、高能X射线实时成像和CT成像的核心技术,研制成功固体线性阵列探测器成像单元,掌握线性扫描二维成像技术。     

定量中子数字成像系统的散射校正迭代算法研究

针对中子散射将直接影响在进行无损检测某种成分时的定量分析,研究分析了中子散射对定量中子数字成像系统图像降质原理,采用点扩展函数的叠加表征成像系统中子散射对图像降质的过程,并在构建中子成像点扩展函数模型的基础上,提出了对中子图像进行散射校正的空域迭代算法。研究结果表明,对于成分相同但几何形状不同的H2O样品,在样品到探测器之间距离不同情况下所得到的中子数字图像,在利用该算法进行散射校正后,影响成像质量的散射成分能较好得到抑制,所恢复出的样品厚度趋近于实际厚度。     

数字射线面阵探测器校正的优化技术

数字射线探测器的校正效果很大程度上影响到射线检测的图像质量,为避免图像质量出现不可控或严重劣化问题,对数字射线面阵探测器的校正及其优化技术进行了研究。分析了射线探测器的校正程序、射线探测器的信号转换过程,在此基础上,改变射线能量、射线强度,进行探测器的校正试验。实验结果表明:经有效校正处理后,探测器各像元间的不一致情况明显得到抑制,图像灰度值达到较均匀状态。探测器校正时,接收的射线强度高,可获得更高的图像信噪比,从而有利于提高图像质量。探测器校正时使射线能量与射线检测时的能量相同,可在射线检测时获得良好校正输出。通过试验分析可知,优化数字射线探测器校正方法的关键在于选取适合的校正因子;而对于图像质量已劣化的数字射线探测器输出,仍可采取措施使输出的图像质量得到改善,即先将劣化图像还原为特定射线辐照下探测器的响应,然后使用合适的校正因子对还原后的探测器响应进行校正。     

离散阵列分层成像方法研究

提出了一种新的分层成像方法：离散阵列分层成像法。离散阵列分层成像使用在水平方向离散分布的探测器阵列，只需对物体进行一次扫描，即可通过对扫描图像的数字聚焦，得到物体纵深方向上不同层次的图像。离散阵列分层成像适用于在快速扫描箱包或集装箱时获取粗略的分层信息。     

数字放射摄影成像技术

简要介绍了新近的数字射线成像技术以及平面X射线探测器的基本原理及其应用。     

60Co集装箱阵列背散射辐射成像系统研究

与透射辐射成像相比,康普顿背散射成像技术更适用于爆炸物、毒品等低密度违禁品的检测.据此,提出了一种大型客体阵列背散射辐射成像方案,设计、开发了一体化阵列气体电离室探测器,搭建了1/3规模实验样机,并对有机物加亮效应、背散射图像校正、复原等相关技术问题进行了仿真与实验研究.     

数字辐射成像系统阵列探测器成像变形分析

在数字辐射系统(DR)如60Co集装箱检测系统(TC-SCAN系统),采用圆弧形和直线(折线)形两种形式的线探测器阵列,分析了两种探测器阵的成像变形,设计了削减这种变形的算法并在TC-SCAN集装箱检测系统中取得较好的应用.     

阵列探测器式实时辐射成像中的图像处理技术

结合本单位科研项目工业ＤＲ系统的研制，本文简述了图像处理技术的基本原理和方法，及其在阵探测器式实时辐射成像中的应用，并提供了有关图像处理的实例。     

0.4mm像素X射线阵列探测器的设计

描述了一种像素大小为0.4mm的X射线阵列探测器系统的设计,探测器以闪烁陶瓷材料Gd2 O2S:Tb耦合光电二极管阵列构成,可应用于几十到100keV的X射线数字辐射成像系统,可作为无损检测技术研究平台中的探测器系统.介绍了探测器的信号处理方法,给出了用该系统获取的实际图像.     

宇宙线缪子散射成像模拟与算法研究

本文验证了基于Micromegas探测器的宇宙线缪子散射成像系统进行快速核材料检测的可行性,并对实验室宇宙线缪子成像系统原型进行参数估算。基于Geant4程序开发了用于模拟宇宙线缪子物理过程、传输径迹及Micromegas探测器响应的模拟程序。在模拟数据的基础上,实现并改进了两种主要的宇宙线缪子散射成像算法。根据模拟和成像结果,1 m×1 m成像系统可在10 min内检测到被重元素屏蔽的核材料。10 cm×10 cm成像系统的缪子事例触发率为0.16 s^-1,要获得较为清晰的成像结果,要求探测器位置分辨率达到300 μm,探测器增益为1 000时实际测量事例至少需要20 h。     

光子晶体制备方法对同步辐射闪烁体探测器成像分辨率的影响

探测效率和空间分辨率是成像探测器的重要性能。采用光子晶体,可提高闪烁体的光提取效率和增加光输出,进而提高基于闪烁体的同步辐射X射线成像探测器的探测效率并缩短成像时间。探究光子晶体对于成像探测器分辨率的影响具有重要应用意义。在闪烁体上添加三种典型的光子晶体,在上海光源BL13W1线站进行探测器有无光子晶体的成像实验,对比分辨率靶成像效果以及衬度比的量化结果,得到影响分辨率的因素。结果表明,均匀有序、三角构型的光子晶体具有最佳的成像效果,对于光子晶体在成像探测器领域的应用研究具有指导意义。     

康普顿相机成像技术进展

康普顿相机是一种新型的γ射线成像模式,由于没有机械准直结构,它在探测效率等方面有着其它γ射线成像模式所不具备的独特优势.由于这些优势,康普顿相机系统在天文观测、医学成像、环境辐射监测、质子治疗等多个领域得到很好的应用.随着探测器技术和电子学技术的发展,从闪烁体探测器到性能更佳的半导体探测器,康普顿相机系统不断被优化.此...     

基于透镜耦合的X射线成像探测器闪烁体厚度对成像质量的影响

闪烁体是同步辐射X射线成像探测器的重要组成部分,它将入射X射线转换为可见光,再由可见光成像探测器接收成像。闪烁体的厚度对成像的空间分辨率、图像衬度有较大的影响,选取合适的厚度的闪烁体,与探测器物镜(数值孔径)及X射线能量等实验条件达到最理想的匹配,将有助于获得高质量的X射线成像结果。但目前上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)用户在开展X射线成像实验时,基本都未考虑到闪烁体厚度对成像质量影响的这个因素,难以获得最佳图像质量的实验结果。本文先根据理论的分辨率曲线预测了探测器各个镜头的闪烁体的最佳匹配厚度,并利用上海光源成像线站(BL13W1)配备的PCO2000探测器以及不同厚度的YAG闪烁体进行了实验验证,经过对实验结果的图像衬度进行分析,获得了探测器各个物镜镜头的最佳匹配闪烁体厚度,实验结果与理论预测值基本相符,这将为上海光源成像线站基于透镜耦合的X射线成像探测器的高效使用提供指导。     

基于重投影的CT图像硬化伪影校正

在工业计算机断层成像(CT)技术中所用的X射线源通常是多能的,检测过程中只能获得多能投影数据,若直接重建图像则会出现硬化伪影,硬化伪影校正是提高重建图像质量的一重要步骤。本文采用重投影的方法来校正由于射线硬化导致重建图像出现的硬化伪影,通过硬化校正后的重建CT图像质量得到显著提高。     

阵列背散射成像中图像数据校正的仿真研究

阵列背散射成像是一种有发展潜力的辐射成像技术。与透射成像相比,阵列背散射图像数据校正较为复杂,涉及数据不一致性校正和系统响应曲线调整两个方面。基于阵列背散射成像系统的特点分析,应用蒙特卡罗仿真实验方法,归纳总结出1种增益归一化与斜率调整相结合的阵列背散射图像校正方法。利用该方法对仿真实验得到的数据进行校正,获得了较好的校正效果。