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基于光锥耦合的数字X射线成像系统研究

王志社  
【摘要】: 目前国内现有的便携式X光机都是直视型的,不能输出视频信号,且不能直接与计算机连接进行定量测量和分析。为克服这些缺点,作者提出利用光锥的无畸变传输特性,将它作为光学中继元件,把X射线像增强器光纤面板荧光屏输出的图像耦合到CCD上,实现系统的数字化。本文研究开发了一种基于光锥耦合的新型数字X射线成像系统,该系统具有分辨率高,体积小,重量轻,携带方便等优点,能够满足小幅面的医学成像和无损检测的要求。 本文分析了成像系统的硬件结构,对其主要器件的性能参数作了详细介绍。针对光锥与CCD的耦合方式,实验研究了不同耦合介质对光锥与CCD耦合器件分辨率的影响,详细探讨了光锥与CCD的耦合工艺,给出了耦合过程中的关键技术。从理论上推导了光锥和CCD耦合效率的数学表达式,分析了影响光锥和CCD耦合效率的各种因素,提出了提高光锥和CCD耦合效率的有效手段,进而研究了光锥与CCD的耦合效率对整个耦合器件的信噪比影响。通过分析系统图像的噪声特征,采用多帧平均叠加法、邻域处理法,取得了较好的效果。编制了系统的图像采集处理软件,成像系统对人体进行了X射线成像实验,透视图像轮廓清晰,能够对其病变做出准确诊断。


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