微焦点X射线摆动式分层成像中的不完全投影研究

在现有微焦点X光辐射成像系统的基础上 ,提出一种新的摆动式分层成像方法 ,对狭长形状薄层结构样品进行无损检测 ,建立计算机仿真模型 ,验证了使用不完全投影的合理性和高效率 ,讨论了不完全投影中投影区域的选择原则。实际成像结果表明 :分布在最佳投影区域的 1 2 0°投影可成功地分离出印制电路板不同层次的图像     

基于电偶极子辐射模型的三维成像算法

提出了一种基于电偶极子辐射模型的三维成像算法.在研究后向投影算法原理的基础上,利用散射模型分析了近、远场成像的关系,提出先采用电偶极子辐射模型对采样数据进行近场化处理,再将处理后的数据反向投影到成像区域,获得成像图像.利用FDTD数值仿真实现对目标的三维成像,验证了算法的有效性,分析了耦合对成像效果的影响.     

板状物成像方法研究

在工业CT成像应用中,板状物结构件受形状、结构、组分等特征的限制,使得射线能量与有效厚度不匹配,常规的扫描方式易使投影数据缺失,投影数据完备性较差。为此,讨论了一种基于倾斜圆扫描轨迹和代数迭代重建技术的CT成像模式。首先,在倾斜圆轨迹的基础上进行投影几何关系建模,结合空间几何知识完成投影矩阵的刻画;其次,基于迭代重建算法对轨迹的无约束化,研究任意扫描轨迹的迭代重建算法;最后通过板状物成像仿真实验,验证了算法的正确性和可行性。对于板状物结构件,该方法相对于传统的圆轨迹扫描,投影数据更完备,CT重建质量高。     

基于灰度加权的变电压CT重建算法

常规固定电压CT重建,由于过曝光和欠曝光导致的不完全投影信息,成像质量差,为此提出变电压CT重建。通过变电压获得跟工件有效厚度相匹配的有效投影序列,在ART迭代图像的基础上,调整全变差使其最小化,来优化重建。在重建过程中,依据灰度加权,把低电压的重建图像作为初值,应用在相邻高电压有效投影重建中,得到相邻高电压的重建图像,依次类推直至最高电压,工件的全部结构信息重建完毕。实验表明,灰度加权算法不仅实现了变电压图像信息的完整重建,像素值也更加稳定。     

基于分析晶体成像投影偏移研究

投影偏移将严重影响基于分析晶体成像系统的信息提取精度和图像质量。从基于分析晶体成像系统的原理出发，建立了光路模型，分析了产生投影偏移的主要原因，计算机模拟研究了投影偏移对折射角信息提取的影响。结果表明，投影偏移主要由分析晶体本征摇摆曲线宽度和折射角所产生。本征摇摆曲线宽度将导致相邻像素之间的射线随分析晶体的摇摆相互偏移，当样品未被射线完全覆盖时，边界像素的摇摆曲线将出现形变，虚像素将出现计数并形成畸形摇摆曲线。折射角引起的投影偏移将使摇摆曲线形状和高度发生改变，随折射角增大，出现像素错位，其影响折射角信息提取的正确性。本征摇摆曲线宽度和折射角共同产生投影偏移并影响折射角信息的提取。     

基于一种新型扫描模式的不完全数据CT重建

扫描模式是直接决定图像重建实现方案的重要因素之一.随着CT技术的不断发展,扫描模式也在不断地更新换代.以降低剂量、工程条件受限为应用背景的不完全数据图像重建和扫描模式有着更加密切的联系.立足于不完全数据的图像重建,定制了一种直线轨迹的扫描模式,并在这种扫描模式下,探讨半区域、外部区域、内部区域的不完全数据的精确重建.数...     

基于阵列式吸收发光CT法的辐射场实时测量系统的研究

分析了已有的各种核辐射剂量场测量方法的基础上, 利用闪烁体吸收发光特点并结合计算机实时成像处理技术,提出了对剂量场分布进行实时成像测量的新方法——阵列式吸收发光ＣＴ 法。研制出闪烁光纤阵列构成的探测器及其伺服控制系统, 用高灵敏度的电荷耦合器件（ＣＣＤ）拾取探测器产生的微弱闪烁光信号,并采用定点采集的方法对视频信号进行数据的快速采集。在图像重建方法上, 提出了迭代滤波反投影重建方法和利用非完全投影进行数据修复,对获取的投影数据进行变换和处理,并通过选择滤波函数及其适当的参数, 可获得最佳滤波效果,以重建剂量场的二维场分布,从而建立了剂量场的实时、高精度的成像测量系统。     

多平行束准直器模拟研究

在平行束准直器中引用多通道技术设计了三通道的多平行束（Multi-parallel Beam,MPB）准直器。计算机模拟表明,MPB准直器在保持较高的空间分辨率下,有效地改善了系统的灵敏度。放射药物匀均分布的圆柱数字模具和Jaszczak数字模具（phantom）模拟表明,随重叠比例的增加,未出现重建环状伪影;虽然靠近准直器表面空间分辨率有所下降,但在FOV（Field of View）中心区域空间分辨率近似等同于平行束准直器,重建图像的匀均度有了改善。投影数据的重叠表明,MPB的投影有放大作用。该研究为高成像质量的临床SPECT成像提供一种新的准直器设计方法。     

基于能谱滤波分离的多谱CT成像方法研究

随着科技的发展,适用于结构分析的传统单能X射线CT成像技术,已不能满足现代工业对物质组分区分与鉴定的功能成像需求。这是由于在X射线CT系统中,现有重建算法的单能假设与CT投影的多谱性不一致,导致CT重建质量差,无法进行组分区分。对此,本文鉴于基于光子计数探测器的能谱分离成像思想,提出了基于能谱滤波分离的多谱CT成像方法,该方法首先通过在X射线发射端加滤波片的方式,实现能谱滤波分离,并通过变能量成像,获得近似单能的递变能量投影序列;然后针对滤波后噪声水平较高问题,利用EM-TV重建算法;实现了多谱CT成像,可满足组分区分的需求。最后通过仿真实验表明,对于密度相近的检测对象,论文方法可以满足组分区分的要求。     

450keV锥束CT系统的散射校正研究

在450keV锥束工业CT成像系统中,对投影数据进行适当的散射校正是一步重要的数据校正.结合国内外散射校正方法研究的现状,对一种用散射校正板来进行散射校正方法的原理和实现进行了深入的研究.实验结果表明,这种校正方法能够对450KeV锥束CT成像系统进行有效地散射校正.