论文部分内容阅读
X射线背散射成像技术是一种基于康普顿散射效应的射线成像技术。它具有成像几何布局灵活，对低原子序数物质灵敏等特点，可应用于国防安全、工业检测、科研考古等多种领域。传统的散射成像采用“飞点扫描”技术，其技术方案成熟，空间分辨率较高，但其对X射线的利用率较低，机械结构较复杂，而且扫描速度、空间分辨率和信噪比存在固有矛盾。新近研究的散射成像采用“推扫扫描”技术提高了对X射线的利用率，可以实现高速并行采集，缓解了扫描速度、空间分辨率和信噪比的矛盾。 目前对于“推扫扫描”散射成像的相关研究较少，本工作基于自主研发的X射线推扫型背散射成像系统(X-ray Push-broom Backscatter Imaging System，简称XPBIS)发展了初步的系统校正算法以及用于图像优化的数字图像处理算法，这些算法主要包括: (1)基于散射成像原理和探测器结构，发展了探测效率归一化校正和衰减校正算法。其中归一化校正旨在消除探测器模块的响应不一致性，衰减校正旨在校正X射线在物体中的衰减。 (2)针对系统图像质量较差、噪声较大、对比度较低的问题，采用了多套图像去噪和增强算法进行处理，并根据处理效果择优选取合适算法以降低图像噪声和提高图像对比度。 (3)还在对比不同的图像分割算法基础上提出一种区域生长与大津算法相结合的图像分割方法，有效实现散射图像独立分割。 提出的系统校正算法和图像处理算法目前已用于XPBIS实际采集数据处理中并得到初步验证，能够降低XPBIS采集的散射图像的噪声和提高该图像的对比度，并能够将散射图像中相对亮度较低的物体也分割出来，便于安检人员识别危险物品。