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)構設計二個方面對數(shù)字化CR成像不均勻性進行了研究與改進。 從校正算法上：主要研究了國內(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償。但是，通過分析與實驗證明，由于光纖排通光系數(shù)是非線性的且無規(guī)律的，因此用線性校正算法時，帶來了較大的偏差；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曲線函數(shù)模型，然后再根

2、據(jù)該曲線模型來進行非線性校正擬合。但由于光纖排的響應曲線往往是不規(guī)則曲線，很難選擇合適的曲線模型。如果模型選擇不當，會造成過擬合，對校正結(jié)果會產(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“基于多點定標分段線性校正算法”，來補償和校正數(shù)字化x光影像的不均勻性。多點定標分段線性校正算法的原理是：首先將光纖排的響應曲線分成若干段，每段用兩點定標線性算法校正，利用分段線性函數(shù)來逼近非線

3、性響應。因為光纖排對X光圖像的響應為非線性響應，因此對多個定標點的選擇應非常接近，使得分段后的區(qū)間內(nèi)可近似為線性響應，然后分別對每段區(qū)間內(nèi)的灰度值應用線性校正算法來校正。實驗結(jié)果證明，基于多點定標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％，達到了不均勻度小于5％的總體指標要求，經(jīng)校正后的數(shù)字CR圖像質(zhì)量也達到了醫(yī)生臨床診斷的要求。提出的“基于多點定標分段線性校正算法”已成功地

4、用于所二期創(chuàng)新項目“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)構設計方案。即從CR的掃描讀取熒光系統(tǒng)結(jié)構上進行全新設計。提出的新式掃描熒光讀取頭結(jié)構方案有二種，一種稱為“行掃描熒光讀取頭”；另一種稱為“點掃描熒光讀取頭”，并給出了結(jié)構設計方法。該掃描結(jié)構設計方案的提出，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；