基于PaxScan2520平板探测器的X射线成像处理系统研究

摘要

X射线平板探测器数字成像系统检测是一项极有发展前途的现代射线检测技术。该项技术在国内目前还处于发展的初级阶段，相关的研究和应用还比较少。X射线数字图像处理技术作为一项专门的课题，得到的研究也并不是很多。 该文以PaxScan2520平板探测器作为研究对象，深入研究X射线平板探测器的数字图像采集和数字图像处理技术。 论文研究了X射线平板探测器成像原理，对PaxScan2520检测系统的工作方式进行了深入的研究，在此基础上研究开发了图像采集处理软件。 论文分析了基于平板探测器的X射线成像系统的校正图像、降低噪音的过程。对该过程的随机噪声、偏差、像元响应不一致及坏点等图像降低质量因素进行了有效的抑制；研究了平滑、灰度级修正和锐化等多种图像增强算法，以进一步消除噪声、提高对比度并突出图像细节。 图像拼接技术是图像处理的一个重要问题，尤其是在大型构件的X射线成像的应用中，图像拼接是重要的一步。论文研究了图像拼接技术的一般特点和基本算法，并在此基础上提出方法能够准确的确定重叠区域，并能够对两幅图像进行无缝拼接，为下一步进行分析和识别工作创造了条件。 综上所述过程，设计了基于PaxScan2520命令处理器的X射线数字成像处理系统，并根据不同模块功能开发了相应的软件。 论文开发的PaxScan2520平板探测器X射线数字图像采集处理软件能够完成多种形式的图像采集任务和通常情况下的图像处理任务，并且能够对两幅图像进行无缝拼接。

目录

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摘要

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第一章绪论

1.1课题来源和研究目的及意义

1.2工业X射线数字图像处理系统的国内外研究现状

1.2.1射线无损检测技术发展研究状况

1.2.2平板探测器在射线检测中的应用现状

1.3课题主要研究工作和论文章节安排

1.3.1课题的主要研究工作

1.3.2论文的章节安排

第二章X射线数字成像系统情况

2.1 X射线数字成像系统的组成

2.2平板探测器原理与构造

2.2.1 PaxScan 2520性能特点

2.2.2成像原理

2.2.3内部构造

2.3 PaxScan 2520成像系统工作方式

2.3.1读触发模式

2.3.2射线照射方式

2.3.3触发同步的目的和方式

2.3.4图像采集模式

2.3.5工作流程

2.4平板探测器的成像校正

2.4.1平板探测器的成像过程

2.4.2平板探测器成像系统的噪声来源

2.4.3平板探测器成像系统的噪声抑制

第三章图像采集与图像显示及数字图像处理

3.1 X射线检测图像采集

3.1.1图像采集模块设计接口方式

3.1.2图像采集模块接口文件

3.1.3 PaxScan 2520平板探测器图像采集模块设计与实现

3.2 X射线检测图像显示

3.2.1 16bit灰度图像到8bit灰度图像的转换

3.2.2三种转换方法的总结分析

3.3 X射线检测图像处理

3.3.1数字图像处理的特点

3.3.2 X射线检测图像特点

3.3.3图像增强处理

第四章X射线图像拼接技术研究

4.1图像拼接技术综述

4.1.1图像拼接的一般流程

4.1.2图像拼接技术的特点

4.2平面图像拼接算法

4.2.1基于特征的方法

4.2.1基于区域的方法

4.3大型构件X射线图像拼接技术

4.3.1重叠区域的确定

4.3.2图像的灰度调整

4.3.3两幅图像的平滑连接

4.3.4研究测试结果

第五章X射线数字成像处理系统的软件实现

5.1软件总体设计

5.1.1软件结构

5.1.2软件功能

5.1.3软件开发环境

5.2软件主要模块的具体实现

5.2.1图像文件操作

5.2.2图像显示和处理

5.3软件运行实例

结论与展望

1研究结论

2课题展望

参考文献

致谢