基于PaxScan2520V平板探测器药柱X射线实时成像系统的开发

摘要

随着电子技术和射线无损检测的发展，X射线实时成像设备的到了很大的发展。而X射线平板探测器实时成像技术现在成了研究开发的热点。但是由于平板探测器价格昂贵，国内相关研究和应用比较少。课题以PaxScan2520V平板探测器作为研究对象，针对药柱疵病X射线检测，配合厂家搭建了硬件系统，并开发了X射线实时成像系统软件。 在分析了射线检测的物理基础与X射线平板成像的原理的基础上，设计了药柱疵病检测的射线实时成像系统。并对实时成像系统各项指标做了评价，评价结果满足检测需求。 论文对平板成像系统中影响成像质量的主要环节进行了分析研究，对该过程的偏差、像元响应不一致及坏点等图像降质因素进行了有效抑制。对系统成像中图像随机噪声进行了校正并改进了工程化帧积分算法。 缺陷的特征提取为智能识别和评判提供数据，为实现X射线检测的自动化提供理论基础。论文针对药柱X射线图像，总结以往缺陷特征提取的方法的基础上，引进模糊理论，利用了广义多层次模糊算子增强算法，实现了对药柱X射线图像缺陷边缘特征提取，实验结果证明，对药柱一般缺陷提取效果良好，并为以后药柱X射线缺陷自动识别打下良好的基础。 综上所述，X射线实时成像系统达到了课题和厂家的要求。与其他成像系统相比有其优势和独特之处。但是还有补足，需要进一步完善。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的来源及研究意义

1.1.1课题来源

1.1.2研究的目的与意义

1.2国内外关于本课题研究历史和现状

1.2.1 X射线成像技术的发展状况

1.2.2平板在射线检测中应用现状

1.3论文研究的内容及结构

1.4本章小节

2射线成像的数理基础与数字成像系统的设计

2.1 X射线成像的物理基础

2.1.1 X射线的性质

2.1.2 X射线的产生

2.1.3 X射线与物质的相互作用

2.1.4 X射线投射物质的规律

2.1.5射线的衰减特性、统计特性、散射特性与几何光学特性

2.2药柱癖病检测系统设计

2.2.1药柱疵病检测系统的总体组成

2.2.2射线源选择

2.2.3射线数字成像系统设计

2.2.4检测工作台的确定

2.3本章小节

3平板探测器实时成像的研究与实现

3.1平板探测器原理及构造

3.1.1 PaxScan 2520V技术参数

3.1.2内部构造

3.2硬件接口连接与实现

3.2.1 PaxScan2520V平板探测器接口方式

3.2.2 PaxScan2520V平板探测器接口文件

3.2.3 PaxScan2520 V平板探测器采集模块的设计

3.3实时成像系统实现方法

3.3.1 PaxScan 2520V工作模式

3.3.2实时成像系统实现具体方法

3.4多线程实现X射线实时图像的显示过程

3.5射线实时成像系统性能评价方法

3.5.1评价方法概述

3.5.2图像清晰度

3.5.3图像分辨率

3.5.4透度灵敏度

3.6系统检查过程简介

3.6.1系统简介

3.6.2系统的检查过程

3.7本章小节

4平板探测器X射线检测中影响成像质量因素分析及校正

4.1平板探测器成像过程

4.2平板探测器成像过程的噪声来源

4.2.1成像系统固有噪声

4.2.2随机噪声

4.3平板探测器成像的噪声抑制

4.3.1系统固有噪声的抑制

4.3.2帧积分法去除射线图像中的随机噪声

4.4工程化中帧积分算法的改进

4.4.1帧积分算法中叠加帧数的选择

4.4.2改善图像突变现象的方法

4.4.3改善物体移动时出现伪影现象的方法

4.5本章小节

5药柱射线图像缺陷的特征提取

5.1药柱X射线图像分析

5.2药柱X射线缺陷特征的提取

5.3药柱X射线缺陷特征的提取的实现

5.3.1原理和模型

5.3.2新的模糊增强算法与实现

5.4实验结果与分析

5.5本章小节

6X射线数字成像处理系统软件实现

6.1软件的总体设计

6.1.1软件功能

6.1.2软件结构

6.1.3软件开发环境

6.2软件模块具体实现

6.2.1图像文件操作

6.2.2图像显示与处理

6.3软件运行实例

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间撰写的论文及科研成果

致谢