X射线成像积分滤波模型与实验

刘春阳， 王 贺， 母一宁

(长春理工大学 理学院, 吉林 长春 130022)

X射线成像积分滤波模型与实验

刘春阳， 王 贺， 母一宁*

(长春理工大学 理学院, 吉林 长春 130022)

X射线数字化成像系统的不足主要表现在成像末端耦合约束、微焦点约束瓶颈以及单光子成像缺陷与量子噪声约束等方面，利用传统的数字图像处理手段很难实现有效的图像滤波，而复杂的滤波算法进一步限制了其工程使用效果。为了提高X射线成像系统的光学传递能力与系统抗噪声能力，本文首先以热激发X辐射源与X射线像增强器为例，从系统层面探索成像遇到的诸多技术瓶颈，并在此基础上提出了一种针对X射线成像的积分滤波方法。然后，将空间频率固定的铅制光栅作为被测目标，通过改变中继光学耦合系统的物像关系使得像方空间频率在一定区间内连续改变，进而通过大量的实验数据实现在不同积分时间条件下的光学传递函数精确拟合。接着，分别从光学传递函数积分效果与归一化后的基频传递特性的角度验证了该滤波方法可以有效压制热触发源引入的量子噪声，避免图像产生单光子成像缺陷。实验数据表明：该方法可以提升系统成像的光学传递能力。最后，通过帧叠加与积分滤波的对比效果验证了该滤波方法的优越性。

X射线； 对比度； 积分滤波； 调制传递函数； 像增强器

1 引 言

当前，X射线成像系统在医学、工业无损探伤等领域得到了广泛的应用。但在实际的系统中，成像效果受到诸多约束限制，最终导致成像效果与理论分析之间出入较大，所以如何提高最终成像效果已经成为近年来的研究热点。……