DR系統(tǒng)點擴展退化模型建立及圖像復(fù)原研究.pdf

1、點擴展函數(shù)(PSF)是表征X射線數(shù)字化成像系統(tǒng)(X-ray Digital Radiography System)響應(yīng)特性的重要指標(biāo)，其擴散形態(tài)直接決定了DR圖像的退化程度。為恢復(fù)和改善退化DR圖像的質(zhì)量，本文基于GE TITAN E320 X射線機和PerkinElmer XRD0822平板探測器組成的DR系統(tǒng)展開了相關(guān)研究。
　　首先，本文采用旋轉(zhuǎn)臺階法對DR系統(tǒng)中不同角度下的邊擴展函數(shù)(ESF)和線擴展函數(shù)(LSF)進行了測

2、定。由各角度下的LSF數(shù)據(jù)，利用濾波反投影算法實現(xiàn)了DR系統(tǒng)點擴展分布的重建，以線對測試卡測量的MTF曲線間接驗證了點擴展分布數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并提出了DR系統(tǒng)的點擴展函數(shù)模型，模型擬合試驗表明：由本文建立的點擴展函數(shù)模型(PSF)與點擴展重建數(shù)據(jù)之間的擬合校正決定系數(shù)達到了0.999以上，各點的擬合殘差均在-0.015~0.01之間，與傳統(tǒng)高斯點擴展模型相比，模型符合程度有了很大的提高。同時，重點研究了LSF及PSF的擴散分布形狀與管電壓

3、、管電流以及透照放大倍數(shù)之間的相關(guān)性，研究結(jié)果顯示：在120kV~200kV范圍內(nèi)，PSF和各角度下LSF的擴散程度隨管電壓的升高而略有增加；在1mA~4mA的范圍內(nèi)，PSF和各角度下LSF的擴散分布形態(tài)不受管電流的影響；在1.5~3.5倍透照放大倍數(shù)范圍內(nèi)，PSF和各角度下LSF的擴散程度隨著透照倍數(shù)的增加而顯著增大，表明在DR系統(tǒng)中，PSF的擴散形態(tài)在很大程度上受幾何不清晰度的影響。
　　其次，通過圖像的表征測試試驗，研究了D

4、R圖像中的噪聲及紋理結(jié)構(gòu)分別在頻域和小波域中的稀疏性。測試結(jié)果表明：在DR噪聲信號的稀疏表征上，頻域較小波域具有較大的優(yōu)勢，但對圖像結(jié)構(gòu)信息的表征上，頻域的稀疏性遠(yuǎn)不如小波域，兩者均無法同時對DR圖像中的紋理結(jié)構(gòu)信息及噪聲進行稀疏表示。
　　基于以上研究及結(jié)論，本文設(shè)計了聯(lián)合頻域與小波域的DR圖像復(fù)原算法，同時，針對算法中的平衡參數(shù)進行了優(yōu)化，進一步減小了復(fù)原估計誤差，并使用本文測量點擴展分布的方法和復(fù)原算法進行了復(fù)原試驗。試驗和