平板探測器數據采集及成像性能測試方法研究.pdf

1、DR成像技術已成為當前 X射線檢測的主要研究方向。平板探測器作為DR成像系統(tǒng)的核心設備，其制造工藝和成像性能決定了輸出圖像的質量。由于我國缺乏系統(tǒng)的平板探測器驗收合格標準，一定程度上阻礙了DR成像技術在無損檢測領域的應用。為此本文基于XRD0822非晶硅平板探測器，通過VC++6.0平臺實現(xiàn)了DR采集軟件的開發(fā)，對探測器的各項性能參數進行了相關測試和分析。
　　首先，本文建立了預熱時間與暗場圖像平均灰度的關系曲線，發(fā)現(xiàn)探測器預熱3

2、0min后，暗場圖像較為穩(wěn)定，數據波動較小。由于探測器的像元存在響應不一致性，在暗場圖像的基礎上，先獲取增益場圖像，再依據線性校正公式實現(xiàn)了增益校正。根據像素對射線響應靈敏度的差異，對壞點進行了準確分類，得到了總的壞點位置圖。通過鋁蜂窩板DR圖像的定量比較，發(fā)現(xiàn)經過暗場、增益和壞點校正后的圖像質量得到明顯提升。同時，根據余暉大小與時間的關系，建立了余暉的多指數衰減模型。研究的余暉校正算法，實現(xiàn)了葉片圖像質量的進一步提升。
　　其次

3、，通過實驗對探測器的基本空間分辨率、對比靈敏度、MTF、NPS、DQE和動態(tài)范圍等參數進行研究。測試表明探測器行方向的基本空間分辨率為2.5lp/mm，而列方向的基本空間分辨率為2lp/mm；對比靈敏度試塊的測量結果表明探測器對厚度不超過38.1mm的鐵或鋼質工件成像時，最佳對比靈敏度為2％；得到的MTF曲線顯示，調制度為0.1時，成像系統(tǒng)的極限空間分辨率為2.5lp/mm；研究表明呈泊松分布的量子噪聲是成像總噪聲的主要來源，而電子噪聲

4、作為白噪聲，服從高斯分布的規(guī)律。NPS的測量結果表明探測器兩個方向上的噪聲特性基本相同，其能量隨著入射射線強度的增加而增大；DQE曲線表明探測器的輸出信噪比隨空間頻率的提升而減小，0lp/mm時的DQE為0.7，1lp/mm時的DQE達到最大值；此外研究了探測器對射線能量及強度的響應特性，證明了探測器對射線強度的響應為線性。而探測器的能量響應特性曲線為非線性曲線。
　　探測器的校正，對原始圖像質量的改善具有重要意義。分析各性能參數