量子检测效率在数字化X射线摄影系统检定中的应用

介绍了量子检测效率在数字化X射线系统检定中的应用.由于量子检测效率描述了探测到的X射线和最终通过平板探测器生成的医学图像的之间的效率,因此量子检测效率的检测可以把入射X射线剂量与平板探测器产生的图像联系起来.实验证明通过量子检测效率的检测,可以明确了解数字化X射线系统的平板探测器的基本性能.     

宁夏地区数字化X射线摄影系统性能统计报告

介绍了所在地区X射线摄影系统使用现状,和性能指标分布情况。同时通过对本地区X射线摄影系统量子检测效率相关数据采集,对其DQE值做出了合理评价。表明通过量子检测效率指标来评估医用数字化X线摄影系统使用状况和探测器质量是十分必要的。     

近贴X射线成像系统调制传递特性联合检测方法

利用光学调制传递函数评价原理,在建立了各个成像子系统信号传递关系的基础上,提出了一种近贴式X射线成像光学调制传递特性检测方法。从像增强器约束、射线源约束和噪声约束这3个角度对近贴式X射线成像系统光学调制传递函数进行理论定标。将近贴式X射线成像系统后端的CCD望远系统换成CCD显微系统并对不同空间分辨率的铅栅进行成像与对比度拟合。实验结果表明:时域均衡可以有效提高拟合精度。其拟合结果表明空间分辨率为10线对/mm时其调制传递函数仍有10%,与理论定标结果基本一致。故传统近贴式X射线成像系统的望远光学镜头分辨率才是真正的成像瓶颈。     

基于插值数浮动的MTF精确测量方法

采用刀口法测量成像系统调制传递函数(MTF)时,刀口装置与探测器矩阵夹角的准确测量是难点和关键点之一.针对这一问题,首先模拟刀口图像倾角对应的理论基准插值,研究了加载噪声情况下插值数浮动与线扩散函数(LSF)波动性变化以及MTF曲线衰减特性的定量关系;接着对实际X射线数字化成像系统获得的特定倾角下的刀口边缘图像进行了基于插值浮动的MTF测量,并将由其获得的MTF值与线对卡结果进行比较,证明了该方法用于成像系统MTF测量的有效性.结果表明:角度测量误差造成实际插值数偏离理想基准插值,导致LSF曲线光滑性变差,MTF衰减程度高于实际衰减.通过插值浮动方法,能够有效地避免角度测量误差引起的MTF测量的误差,降低角度测量的高精密性要求.     

矢量拖线阵流噪声抑制方法研究

通过对矢量拖线阵流噪声各分量功率谱的推导以及流噪声各分量间相关性的分析,提出了基于声强流的流噪声抑制方法。根据湖试数据的验证可以看出,该方法可以将矢量拖线阵流噪声功率谱抑制到低于声压阵流噪声功率谱的水平。     

包含光源面积的整体相位衬度调制传递函数

在部分相干光学理论的基础上,建立了一个整体相位衬度调制传递函数理论模型,模型中包含了光源焦点面积大小对X线相衬成像系统相位调制的影响,并通过数值模拟和数据计算,提出了X线相衬成像系统对光源焦点面积的选择原则,和焦点面积确定条件下的成像参数优化方法,结果表明,这种包含X线光源面积因素的相位衬度调制传递函数模型,更能反映整个系统的光学成像性能,更能有利于成像参数的优化设计。     

基于阶跃激励的外差激光测振仪传递函数评价

提出了激光测振仪传递函数的一种测量方法,借助于外调制状态下的FM信号源激励,以数字存储示波器进行同步波形测量,直接获得激光测振仪阶跃响应波形,用数字化解调方法解调出FM信号中的阶跃调制波形,利用该组阶跃激励--响应序列进行系统辨识,获得激光测振仪的传递函数评价结果;一组实验结果验证了该方法的正确性和可行性.所述方法可用于激光测振仪传递函数和频率特性的测量评价,同时,也可用于FM信号源传递函数和频率特性的测量评价.     

基于自适应逆控制的随机振动控制算法研究

针对随机振动试验中控制精度与控制效率双重要求,提出基于自适应逆控制方案的随机振动功率谱再现控制算法。通过在最小均方误差（LMS）算法中引入分频率与变步长策略,获得适用于功率谱迭代的LMS算法,并利用系统预辨识结果初始化权向量方法,提高迭代控制效率、降低迭代运算量。采用基于AR模型的数值模拟方法,通过对高斯白噪声信号滤波,生成能准确再现期望功率谱的时域驱动信号。该算法的有效性由功率谱再现仿真试验得以验证。     

非平稳脉动风速的数值模拟

非平稳脉动风速的数值模拟关键因素是要获得时变功率谱.根据进化谱理论,时变功率谱可以通过某个确定性调制函数对现有平稳功率谱(例如kaimal谱、Davenport谱或Simiu谱)进行调制而获得.但是,目前并没有值得认可的功率谱调制函数,以至于非平稳脉动风速的模拟很少被关注.为了获得合理的调制函数来实现非平稳脉动风速的模拟,首先,将某一段时间 [0,T]内的非平稳脉动风速离散成n=T/Δt段足够短时间Δt内可以近似为平稳脉动风速的时间序列;其次,当Δt→0时,通过组合n段平稳脉动风速的功率谱来获得时变功率谱;最后,通过将获得的时变功率谱等于进化谱而推导出相应的调制函数,并运用谐波合成法模拟了三个空间点的非平稳脉动风速.     

一种低信噪比环境下的语音端点检测算法

端点检测技术是语音信号处理的关键技术之一，为提高低信噪比环境下端点检测的准确率和稳健性，提出了一种非平稳噪声抑制和调制域谱减结合功率归一化倒谱距离的端点检测算法。该算法首先通过抑制非平稳噪声再采用调制域谱减消除残余噪声来提升信噪比，减少语音失真。然后再提取每帧信号的功率归一化倒谱系数，计算每帧信号与背景噪声的功率归一化倒谱距离。最后将该倒谱距离作为检测参数，采用双门限判决方法进行端点检测。实验结果表明，该端点检测算法对语音帧和噪声帧具有较好的区分性。此外，在低信噪比环境下，所提出的算法对于不同类型的噪声都具有较好的稳健性。     

显微CT三维分辨率测试方法研究进展

本文从模体观测法和调制传递函数法两个方面总结了显微CT三维空间分辨率的测试方法,重点介绍模体的形式结构和分辨率计算方法.三维分辨率模体通常分为条纹或圆孔模体,能够比较直观地估计分辨率的大概范围,但是受观测者的主观影响较大,且用于三维成像的显微CT的条纹模体成本较高.调制传递函数法模体加工相对简单,可以较客观全面地探究分辨率的空间变化规律,可分为点扩散函数法、线扩散函数法、边缘扩散函数法.本文讨论和比较各种分辨率测试方法的优缺点,然后提出一个新型的分辨率测试模体设计方案,并且通过一个简化模体验证了该方案的可行性.     

胸部照片质量评价方法的探讨

对于胸部照片质量的评价,多年来一直是以适当的密度、显明的对比度、良好的锐利度为准则。但近年来,由于放射技术有了飞跃发展,由新型的X线成像系统获得的图像信息,为X线诊断提供了更有力的依据。因而对X线影像质量的客观评价又提出了重要的理论问题,即提出了用调制传递函数(Modulation Transfer Function简称MTF)来评价X线影像质量。这一函数能把上述的密度、对比度、锐利度等统一起来,客观而定量地评价影像信息的再现率。     

X线胶片特性曲线的测定与应用

X线摄影的目的,就是掌握和控制X线照片影像的形成,向医师提供赖以诊断的依据。一张X线照片能在多大程度上反映被照体的正常与异样变化,需要对影像质量进行评价。这种评价主要是通过测知照片影像反映出的密度与曝光量的关系、调制传递函数以及对颗粒度的评定来做出的,进而通过实验研究来提高影像质量。但是,要测知密度与曝光量之间的关系,则需要通过特性曲线的测定才能实现。下面我们就着重讨论这一问题。     

水中目标辐射噪声调制信息提取方法研究

讨论了应用小波分析从辐射噪声中提取调制信息的方法。首先利用多尺度分析方法将噪声信号在不同层次的空间上进行分解，实现调制信号与辐射噪声的分离；然后，利用小波变换提取其包络，求取功率谱得到调制信息．在此基础上，对实测辐射噪声数据进行仿真研究．结果表明，该方法用于噪声中调制信息检测是一种有效的手段．     

光学微腔相位调制解调系统中的纹波噪声

针对光学微腔调制解调系统中存在的纹波噪声进行了理论分析,得出了纹波噪声来源于分立光学器件接头之间形成的F-P谐振腔结构。对光纤F-P腔的特性进行了分析得到了F-P腔透射光传递函数;对F-P腔的谐振特性进行了仿真得到了不同端面反射率下的谐振特性曲线,并分析了反射率与精细度的关系以及反射率对谐振特性的影响。提出了两种抑制纹波噪声的方法,即端面反射抑制方法和相位调制抑制方法,实验结果表明,两者有效地抑制了系统中的纹波噪声,提高了谐振信号的信噪比,为解调信号的获得和光学微腔的谐振点跟踪锁定奠定了基础。     

随机振动功率谱再现自适应控制算法研究

为提高电液随机振动实验的控制精度,提出了一种基于Kalman滤波器的随机振动功率谱再现实时自适应控制方法。基于参考谱的信息设计FIR滤波器,通过对白噪声信号的滤波生成时域驱动信号。采用Kalman自适应滤波器实时跟踪振动实验系统的阻抗特性,并基于自适应逆控制方法对系统的输入信号进行滤波修正,使得系统的响应信号能够高精度再现时域驱动信号,进而实现参考谱的高精度再现。功率谱再现实验验证了算法的有效性。     

投影机镜头的MTF实时检测系统

目前还没有标准的方法来检测投影机镜头的MTF,为此我们提出了一种基于图像分析的投影机镜头MTF实时测试系统.本系统使用CCD作为成像接收器,采用基于图像分析的方法,通过分析单个像素成像同时获得投影镜头子午和弧矢两个方向上的调制传递函数(MTF).阐述了整个测试系统的构造及理论框架,着重分析了系统参数标定的重要性以及如何正确地进行系统参数标定;全面分析了影响测试结果的因素以及如何正确快速地修正噪声的影响.检测了质量合格与质量不合格的投影机镜头,并将结果同设计值的进行比较,实验结果表明了本系统及其处理方法的有效性.     

基于X射线像增强器成像的相衬滤波模型

对铝、黄铜、不锈钢3种金属材料制作的光栅在不同射线剂量和厚度差异的条件下进行图像采集,结合系统级的联合调制评价模型研究不同材料对X射线的调制作用,结果表明:在相同的射线剂量下,无论哪种材料的光栅,厚度差异越大成像反差越大;在厚度差异相同的情况下,随着射线剂量变化,不同材料对射线的调制能力变化趋势相差甚远。对光学调制传递函数、射线剂量和光栅厚度差异值进行三维曲线拟合,建立物质对X射线的调制模型和采集模型。在像增强器成像模型的基础上提出X射线相衬增强滤波模型,通过对薄膜基准目标源进行图像采集,在噪声环境下对其进行积分滤波处理和相衬增强处理,结果压低了图像噪声的同时也强化了目标轮廓信息,并大幅地增强X射线的成像反差。     

大景深相位模板的个性化设计

从大景深成像系统实际所需要的景深、分辨率以及最小调制传递函数MTF响应值出发,本文建立了相位模板的个性化优化设计模型.在设计景深、分辨率范围内,以保证系统的MTF值大于设定的最小MTF响应值为优化限制条件,以不同离焦对应的光学传递函数的Fisher信息的积分作为优化目标函数.对波前编码系统的立方相位模板CPM和指数相位模板EPM进行了几组优化设计.同时,给出了后续的图像复原滤波器表达式.结果表明,得到的个性化相位模板和图像复原的结合,能够满足系统的实际需求,系统总的传递函数接近衍射受限系统的传递函数.     

刃边法计算在轨卫星图像MTF的仿真分析

调制传递函数（MTF）较之仅凭借某一个数字量（分辨率、清晰度等）来对成像系统进行质量评价更具有权威性。刃边法适合卫星在轨的特性，易于实现，无需人工对在轨遥感器输入激励信号。本文在实现刃边法计算图像MTF的算法的基础上，通过仿真，分析了像移、刃边角度、噪声对MTF计算结果的影响，并对算法精度进行了检验。仿真结果表明，本文的计算在轨卫星图像MTF的方法具有较高的精度，并且能较好地抵抗噪声。