X射线数字成像系统设计及成像技术研究

摘要

自X射线被发现以来，其在医学影像、工业无损检测、安检、荧光分析等领域发挥着越来越重要的作用。X射线成像技术的发展经历了从最初的胶片成像技术，到后来影像增强器成像技术，再到现在流行的数字化成像技术。数字化成像技术直接获取的是图像的数字信号，能够利用计算机的强大处理能力对获取图像的数字信号做各种处理工作，目前数字化成像技术已成为国内射线成像领域的一个研究重点。国内数字化X射线成像技术研究较晚，研究还不够深入，且目前国内数字化成像系统价格普遍偏高，不利于推广使用。因此研究一套低成本的数字化成像系统应用前景广泛。
　　本文研究了一套低成本X射线数字成像系统。系统硬件部分由X射线管、X射线高压电源、增感屏、高清数字化CCD相机、计算机组成；系统软件部分的功能主要包括图像的采集、显示、保存、处理等。主要内容如下：分析X射线系统成像原理；分析射线成像过程中图像的噪声，研究了相关射线图像去噪算法，对相关算法做了改进，同时验证了改进后算法的有效性；针对系统采集到的图像偏暗，对比度不高的问题，研究了相关射线图像增强算法，提出了一种新的射线图像增强算法，并对提出的算法的有效性进行了验证；设计了图像采集、显示系统。设计了一套基于增感屏（CsI）+ CCD相机的数字化X射线成像系统，系统分辨率达到10lp/cm，整个系统具有图像质量高、体积小、重量轻且成本低的特点。该系统能够满足小物件的缺陷检测和小面积成像的要求，适合在中小型企业推广使用，应用范围较广泛。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 课题的研究意义

1.3 课题的研究内容及论文结构安排

第2章 X射线性质及成像原理

2.1 X射线的产生及特征

2.2 X射线与物质的相互作用

2.3 X射线穿透物体的衰减规律

2.4 X射线成像原理

2.5 本章小结

第3章 X射线成像系统设计

3.1系统组成

3.2 系统主要器件选型

3.3 本章小结

第4章 系统图像特征及处理方法

4.1 系统图像特征

4.2 X射线图像的脉冲噪声去除

4.3 X射线图像的高斯噪声去除

4.4 X射线图像增强算法研究

4.5 射线图像亮度反置

4.6 伪彩色编码

4.7 本章总结

第5章 系统总体软件设计及系统成像质量分析

5.1 系统总体软件设计

5.2 系统整体性能分析

5.3 本章小结

第6章 总结与展望

6.1本论文的工作总结

6.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

附录