數(shù)字化X光成像不均勻性校正方法研究.pdf

1、本論文從研究校正算法和掃描硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二個(gè)方面對(duì)數(shù)字化CR成像不均勻性進(jìn)行了研究與改進(jìn)。 從校正算法上：主要研究了國(guó)內(nèi)外通常采用的線性和非線性校正算法。線性校正算法：如果光纖排的通光系數(shù)在任何情況下近似為常數(shù)，即為線性的，則可以采用線性校正與補(bǔ)償。但是，通過(guò)分析與實(shí)驗(yàn)證明，由于光纖排通光系數(shù)是非線性的且無(wú)規(guī)律的，因此用線性校正算法時(shí)，帶來(lái)了較大的偏差；非線性校正算法：非線性校正法要求事先要知道它的非線性響應(yīng)曲線函數(shù)模型，然后再根

2、據(jù)該曲線模型來(lái)進(jìn)行非線性校正擬合。但由于光纖排的響應(yīng)曲線往往是不規(guī)則曲線，很難選擇合適的曲線模型。如果模型選擇不當(dāng)，會(huì)造成過(guò)擬合，對(duì)校正結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的偏差。因此，常規(guī)校正算法不適合數(shù)字化X光影像不均勻性的校正?；诔Ｒ?guī)校正方法的不足，提出了一種“基于多點(diǎn)定標(biāo)分段線性校正算法”，來(lái)補(bǔ)償和校正數(shù)字化x光影像的不均勻性。多點(diǎn)定標(biāo)分段線性校正算法的原理是：首先將光纖排的響應(yīng)曲線分成若干段，每段用兩點(diǎn)定標(biāo)線性算法校正，利用分段線性函數(shù)來(lái)逼近非線

3、性響應(yīng)。因?yàn)楣饫w排對(duì)X光圖像的響應(yīng)為非線性響應(yīng)，因此對(duì)多個(gè)定標(biāo)點(diǎn)的選擇應(yīng)非常接近，使得分段后的區(qū)間內(nèi)可近似為線性響應(yīng)，然后分別對(duì)每段區(qū)間內(nèi)的灰度值應(yīng)用線性校正算法來(lái)校正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，基于多點(diǎn)定標(biāo)分段線性校正算法具有很好的校正效果。校正前CR圖像的不均勻度為13％，校正后CR圖像的不均勻度為2.6％，達(dá)到了不均勻度小于5％的總體指標(biāo)要求，經(jīng)校正后的數(shù)字CR圖像質(zhì)量也達(dá)到了醫(yī)生臨床診斷的要求。提出的“基于多點(diǎn)定標(biāo)分段線性校正算法”已成功地

4、用于所二期創(chuàng)新項(xiàng)目“數(shù)字化X光影像儀(CR)”中，取得滿意結(jié)果。 從掃描硬件結(jié)構(gòu)上：為了徹底消除數(shù)字CR影像由于光纖排而引起的不均勻性，本文提出了“新式掃描熒光讀取頭”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。即從CR的掃描讀取熒光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行全新設(shè)計(jì)。提出的新式掃描熒光讀取頭結(jié)構(gòu)方案有二種，一種稱為“行掃描熒光讀取頭”；另一種稱為“點(diǎn)掃描熒光讀取頭”，并給出了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。該掃描結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的提出，不僅可消除由于光纖排引起的數(shù)字化CR圖像的不均勻性；