基于阈值的平板探测器增益校正方法

为了更好地提高平板探测器在齿科CT中采集图像的质量,去除由于探测器制造缺陷等因素而导致的CT重建切片中的条状和环状伪影,提出了一种基于阈值的平板探测器增益校正方法.利用采集的相同放射条件下的空气数据,通过归一化方法计算得到增益系数矩阵.考虑到物体对射线的衰减性,先通过阈值区分出图像的不同部分,然后根据增益系数矩阵和阈值判断结果,对图像的每个像素逐一进行校正.实验结果表明:在校正后的图像中,由于探测器制造缺陷等因素所引起的重建切片中的大量条纹以及环状伪影被有效地清除,且未出现新引入的条纹,重建切片的图像质量得到明显改善.     

CT图像的运动伪影校正

为了消除因患者晃动造成的运动伪影及相关误差，提高CT图像的精度，提出了通过A型或U型圆柱管校正器对CT图像的扫描过程进行监测，并通过对图形的反向缩放、平移、旋转和偏移变换，对原始图像的伪影进行校正．研究表明，提出的校正器校正法能够有效地提高CT图像的可靠性和精确性，不仅能消除或减少运动伪影，还能对CT扫描过程中的其他误差及图像处理中的误差加以校正，从而为CT图像的三维重建和定制化植入体的精确制造奠定了基础．     

基于重建图像全角度前投影的硬化校正方法

现有的硬化效应校正方法依赖于射线频谱等先验条件,校正过程较为复杂,因此提出一种基于重建图像全角度前投影的硬化校正方法.对重建后的图像进行区域分割,提取出杯状伪影主要影响的组织区域;然后进行基于像素点的全角度前投影,获得校正基算子;再将校正基算子及其高次方乘积进行线性组合获得校正算子,并将此校正算子应用于原图像从而达到校正的目的.水模、头模和西瓜的校正结果显示,本方法对单物质及近人体的物质重建图像的硬化效应均有较好的校正效果.     

集装箱检查系统中的陈列探测器校正

大型集装箱检查系统中,采用一维线阵列探测器并行扫描方式,并以直线加速器为X射线源 .其中多个探测器及前放的线性不一致性和非线性以及X射线扇型束流的强度角分布导致图像出现水平条纹和明暗条带.这些因素严重影响了图像质量,必须对图像进行校正.通过实验,对探测器响应进行多点定标,再进行对数插值,得到校正参数.原始图像数据与校正参数进行适当的运算,图像即得到校正.计算结果与实验结果基本吻合,图像经校正后,水平条纹和条带基本消失.这种校正方法在集装箱检查系统中是有效和可行的,已经得到应用.     

集装箱检查系统中的阵列探测器校正

大型集装箱检查系统中 ,采用一维线阵列探测器并行扫描方式 ,并以直线加速器为 X射线源。其中多个探测器及前放的线性不一致性和非线性以及 X射线扇型束流的强度角分布导致图像出现水平条纹和明暗条带。这些因素严重影响了图像质量 ,必须对图像进行校正。通过实验 ,对探测器响应进行多点定标 ,再进行对数插值 ,得到校正参数。原始图像数据与校正参数进行适当的运算 ,图像即得到校正。计算结果与实验结果基本吻合 ,图像经校正后 ,水平条纹和条带基本消失。这种校正方法在集装箱检查系统中是有效和可行的 ,已经得到应用     

探测器偏置CBCT系统加权校正重建方法

锥束CT(CBCT)以其灵活的扫描和极低的辐射剂量在医学检查和局部组织成像中得到了广泛应用。为了降低其硬件成本、减少扫描剂量,CBCT可以采用探测器横向偏置的扫描结构,在保证合适的FOV(fieldofview)的同时减小所需的探测器尺寸。但是,这种扫描模式带来了投影数据横向截断问题,直接采用传统滤波反投影方法进行重建会引入较为严重的截断伪影和重建错误。该文针对这一问题进行分析,提出了一种投影数据加权预处理的重建思路和解决方案,在传统的滤波反投影方法中针对数据冗余区域进行加权处理,保证处理后投影数据的平滑连续及反投影系数归一。使用颌部数值模型进行了锥束CT三维投影和重建验证,对不同的探测器偏置截断情况进行了研究。实验结果表明:相对于全尺寸探测器,当探测器横向尺寸减小约30%以下时,该方法可以十分有效地降低探测器偏置导致的投影截断对重建的影响,重建结果与全尺寸探测器接近。该重建方法简单高效,针对部分偏心放置的平板探测器CBCT系统有着较强的实用性。     

平板探测器X射线数字成像质量

以提高图像质量为目的,对平板探测器数字成像系统进行全面分析,探讨其成像质量的影响因素,认为几何结构和噪声是影响成像质量的主要因素,并建立相应的数学模型.以此为基础,采用约束最小二乘方滤波器对降质后的图像进行滤波复原.仿真结果表明,所建立的数学模型是有效的,复原后图像的质量一定程度上得到了改善.     

基于投影的CT图像金属伪影非线性权重校正

为抑制计算机层析造影(CT)系统重建图像中出现的金属伪影,提高图像的质量,采用一种基于金属投影非线性权重衰减的方法进行校正。对原始的投影直接重建,在得到的图像中利用阈值分离出金属区域,并重新对该金属区域进行投影,便得到原始的投影中金属投影的区间。只对该金属投影进行合适的非线性衰减。再用传统的滤波反投影方法重建图像。数值模拟表明,该方法不但能基本消除由射线硬化和射线剧烈衰减而引起的金属伪影,而且能保留金属信息,同时能增强金属区域不同部分之间的对比度,使得重建图像的质量得到很大的提高。该算法计算复杂度较小,实现简单,具有较高的实用价值。     

红外线阵探测器非均匀性校正的DSP实现

红外线阵探测器推扫成象是当今红外成象技术发展的主流方向,但普遍存在着的探测器响应率非均 匀性问题影响了系统成象的质量。首先分析了红外线阵探测器非均匀性的成因,然后讨论了非均匀性校正 的算法,并在此基础上着重论述了一种基于DSP的硬件实现,给出了试验结果。     

用于高粒度时间分辨探测器系统上的低增益雪崩探测器原型的抗辐照性能表征（英文）

高粒度时间分辨探测器(HGTD)是ATLAS实验Ⅱ期升级的关键项目.为了应对极高的粒子径迹堆积带来的挑战(每次束流交叉对应的质子-质子对撞数的平均值可高达200),合作组计划通过精确测量粒子径迹的时间信息(径迹时间分辨可达30 ps),使得实验能够在“4维”空间中进行粒子径迹到作用顶点的关联.升级项目的传感器选择了可以提供所需的时间分辨率和良好的信噪比的低增益雪崩探测器(LGAD)技术.日本滨松公司(HPK)生产了厚度为35μm和50μm的LGAD原型.中国科学技术大学(USTC)也与中国科学院微电子研究所(IME)合作研发了厚度50μm的LGADs原型.为了评估器件抗辐照性能,样品在JSI反应堆设施中接受了不同剂量的中子辐照,并在USTC进行了测试.通过测量室温(20℃)或-30℃下的电流电压和电容电压曲线测量,对增益层和硅基体损伤的中子辐照效应进行了表征评估.进一步处理提取了不同辐照剂量下的击穿电压和耗尽电压,并呈现为通量的函数,最终对比了不同样品的抗辐照性能参数c系数和α系数.对辐照模型的最终拟合得到的c系数值为HPK-1.2:3.06×10^-16cm     

基于卷积神经网络的能谱CT射束硬化伪影抑制方法

X射线能谱CT探测器可以通过一次扫描,对两个不同的能量区间进行图像重建,由于重建算法基于单色X 射线源的假设,低能量重建图像会存在明显的射束硬化伪影. 为此提出了一种用于校正射束硬化伪影的卷积神经网络结构,使用大规模的体模样本进行训练:利用低能和高能重建图像共同作为网络输入以提取伪影特征,通过最小化输出和无伪影图像之间的均方误差来对低能图像进行校正.在两种不同能谱组合中的测试结果证明了该方法可以在保留物质结构特征的基础上抑制射束硬化伪影,校正后低能图像的峰值信噪比大约提高了20 dB.     

一种基于HLCC的CT图像刚性平移运动伪影校正算法

为消除CT检查过程中病人运动引起的伪影,提高图像质量,提出一种基于HLCC多约束运动参数估计的校正算法.首先用贝塞尔曲线模型描述病人的刚性平移运动,基于HLCC构造一个包含运动信息的目标函数,再引入运动幅度的有限性和图像零阶几何动量为常量作为约束条件,通过二次规划的方法估计运动参数;重建过程中改进滤波反投影算法,加入运动参数进行补偿,以消除运动伪影.实验结果表明,该算法能够准确地估计出物体的运动参数,有效消除运动伪影,具有较强的鲁棒性.     

基于冗余表达的CT图像中金属伪影校正

针对CT图像中存在的金属伪影,提出了一种新的基于冗余表达的校正方法.首先分割出CT图像中的金属区域,将其投影得到金属投影区域;然后从原始投影数据中去除金属投影区域部分的投影数据;最后利用冗余表达的算法恢复金属部分的投影数据,经过滤波反投影后,重建出校正后的图像.校正结果显示,本方法对含有多块金属模体的重建图像的金属伪影有较好的校正效果.     

一种快速自旋回波的受激回波伪影校正方法

研究了快速自旋回波产生受激回波的原理,以及受激回波与射频脉冲相位角之间的关系.针对快速自旋回波脉冲序列提出了一种受激回波伪影校正方法.通过两次激发分离出自旋回波与受激回波,然后调整预散相梯度的面积使受激回波与自旋回波中心重合,并修改180°回聚脉冲相位角使受激回波与自旋回波同相位.在1.5T超导磁共振成像系统对校正方法进行了验证,经过受激回波伪影校正后,快速自旋回波图像的信噪比提高了57.08%,图像伪影降低了76.12%.实验结果表明,所提出的方法可以有效抑制受激回波对快速自旋回波成像的影响,提高了图像质量.     

用于探测器校正因子计算的Monte Carlo方法

为解决探测器校正因子MonteCarlo模拟中,两个随机变量比值计算效率过低和探测器尺寸过小,粒子难以到达探测器并发生碰撞的问题,在MCNP-4C平台上结合已有的Dxtran球和强迫碰撞两种减方差技巧,以及新实现的相关抽样,共同形成了一种高效的校正因子计算方法。选用了4种不同的技巧分别与相关抽样结合,对一个简化的探测器校正因子计算模型进行了计算,与该方法进行了比较。计算结果表明,相关抽样无论与哪种减方差技巧结合,都提高了校正因子计算的FOM(figureofmerit)值。而该文方法则比其中效果最好的方法的FOM值还要高两个数量级。     

东芝TCT—600HQ/XT数据采集系统的应用研究

本文对东芝 TCT—600HQ/XT 数据采集系统的结构、工作原理进行了分析,并介绍了该系统中电路常见故障的检修思路及方法.     

Micromegas探测器的电子透过率与增益

介绍了以鱼线作为放大区(雪崩区)支撑柱的Micromegas探测器,探测器灵敏面积为45mm×45mm.给出了该探测器的增益均匀性、电子透过率以及不同气体成分下的增益曲线,并与三维蒙特卡罗模拟结果进行比较.分析讨论了Micromegas工作机理和增益增加的原因等.     

基于多色系统参数的CT硬化校正算法

为提高工业CT中的图像质量,提出了一种校正X射线多色性产生的硬化现象的方法。该方法利用多色系统参数,将多色投影数据通过多项式运算转化为单色投影数据。定义了多色系统参数,证明了该参数在中能量段(0.3～5.0MeV),中低原子序数物质条件下,近似与被扫描物体无关的性质,并给出了获得该参数的方法。用该方法对模拟截面进行了硬化校正数字模拟实验。校正结果和真实值符合的很好。与现有的硬化校正方法相比,该方法不需进行迭代,不需要准确的先验知识,校正速度快和应用灵活是其主要优势。     

细栅型光电倍增管增益的批量测量方法

新型细栅型(fine-mesh)光电倍增管R5924将应用于升级后的北京谱仪(BESⅢ)飞行时间(TOF)探测器.详细介绍了R5924光电倍增管增益的批量测量方法和测量装置.给出了利用发光二极管为光源对光电倍增管R5924的绝对增益进行批量测试的结果.     

基于OFDM的MIMO系统的空间复用增益和分集增益研究

MIMO—OFDM系统利用了时间、频率和空间三种分集技术,使无线系统对噪声、干扰、多径的容限大大增加,同时可以获得高传输速率．研究使宽带MIMO—OFDM系统获得全分集和最大空间复用增益的各种技术,并通过模拟实验证明空间复用技术结合信道编码和空时编码可以得到高分集增益和空间复用增益．