X射線圖像傳感及數(shù)字成像實驗的研究.pdf

1、X射線的發(fā)現(xiàn)及其研究，對物理學以至整個科學技術(shù)產(chǎn)生了極為深刻的影響。X射線透視成像的原理是，入射X射線束經(jīng)被觀察物體衰減后的透射X射線經(jīng)過X射線增感屏轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生X射線透視熒光圖像。X射線在醫(yī)學上普遍應用于疾病的檢查診斷；此外，X射線還用于檢測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷的無損探傷、機場及重要部位的安全檢查等。
　　X射線影像的數(shù)字化，主要是指X射線影像以數(shù)字方式輸出，使這些影像數(shù)據(jù)能夠利用計算機強大的高速運算處理能力，方便、快速地進行存儲、處

2、理、傳輸、顯示。由于影像技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，給醫(yī)學影像帶來了革命性的變化。數(shù)字化X射線攝影(DR)是X射線影像數(shù)字化一種重要途徑，X射線通過可見光轉(zhuǎn)換屏，將 X射線光子變?yōu)榭梢姽鈭D像，而后通過光學系統(tǒng)由CCD或 CMOS圖像傳感器采集轉(zhuǎn)換為圖像電信號。圖像采集卡將成像系統(tǒng)輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，從而構(gòu)成數(shù)字圖像。經(jīng)過數(shù)字圖像處理后的X射線影像以數(shù)字化的電子方式存儲、管理、傳送、顯示，使X射線成像擺脫對傳統(tǒng)硬拷貝技術(shù)的依賴。

3、r>　　本論文講述了X射線數(shù)字化成像的原理，利用CCD面陣圖像傳感器及外圍電路設計了具有幀累積功能的攝像系統(tǒng)。選擇合適的X射線源、X射線增感屏、圖像采集卡和商品CCD攝像頭等搭建了數(shù)字化X射線成像系統(tǒng)，并進行了初步成像實驗。利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對所獲得的數(shù)字化 X射線圖像進行了亮度調(diào)節(jié)、對比度增強、平滑濾波、邊緣增強、偽彩色編碼、圖像分割等處理，最后在顯示面板上顯示被測的圖像。
　　本系統(tǒng)的設計方法是基于虛擬儀器技術(shù)完成的。虛擬儀

4、器技術(shù)實際上是在PC機上借助DAQ(數(shù)據(jù)采集)卡、GPIB(通用接口總線)卡、VXI卡等數(shù)據(jù)采集設備，將需要處理的數(shù)據(jù)采集到計算機，通過軟件的分析、處理、判斷、顯示、存儲和控制功能，來實現(xiàn)一臺或多臺傳統(tǒng)儀器的功能。
　　系統(tǒng)采用LabVIEW7.0軟件編程。利用虛擬儀器技術(shù)及 Labview軟件平臺的編程技術(shù)，驅(qū)動非NI公司配套的圖像采集卡進行圖像采集，在計算機中利用軟件平臺對圖像信號進行處理，最后在虛擬儀器顯示面板上顯示出透射圖

5、像。利用構(gòu)建的虛擬儀器系統(tǒng)，在硬件設備以及連線不變的前提下，改變軟件程序就可以實現(xiàn)圖像采集、圖像處理、圖像顯示等不同系統(tǒng)的功能。為了實驗的方便及需要，把各個功能的系統(tǒng)合在一個主系統(tǒng)下，利用軟件編程就可以實現(xiàn)多個系統(tǒng)的功能。
　　虛擬儀器技術(shù)是計算機技術(shù)與儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，也是今后測試技術(shù)與儀器儀表技術(shù)發(fā)展方向之一。本文介紹的基于虛擬儀器Labview的數(shù)字化X射線成像系統(tǒng)，有效的縮短了研發(fā)時間，提高了系統(tǒng)運行的靈活性和使用效率