基于光場的X射線成像系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、X射線閃爍體成像技術(shù)作為X射線顯微無損檢測技術(shù)的一個重要發(fā)展方向，由于其擁有較高的空間分辨率，近年來被廣泛地研究。
　　本文調(diào)研了X射線閃爍體成像技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析了其系統(tǒng)原理及存在的問題，針對系統(tǒng)分辨率與閃爍體厚度的矛盾，深入研究了光場成像技術(shù)和圖像恢復(fù)技術(shù)對提升系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響。
　　在光場成像技術(shù)方面，提出了將光場成像技術(shù)與X射線閃爍體成像系統(tǒng)相結(jié)合的新方法。該方法分別從X射線閃爍體顯微成像原理和基于微透鏡陣

2、列的光場成像原理出發(fā)，設(shè)計了基于光場的X射線閃爍體顯微成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)計算，評估了各部分的安裝誤差范圍，為硬件的制作提供了理論依據(jù);以此為基礎(chǔ)對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，建立了閃爍體發(fā)光模型，利用模擬光場圖像數(shù)據(jù)，通過光場圖像校正、子孔徑圖像獲取和數(shù)字重聚焦等后處理技術(shù)，拓展了系統(tǒng)景深，獲得了清晰的閃爍體發(fā)光圖像，降低了對閃爍體厚度的要求;最后，搭建了基于光場的X射線閃爍體成像系統(tǒng)原型，分別從普通光場成像和顯微光場成像的角度，對系

3、統(tǒng)進(jìn)行了測試和結(jié)果分析。
　　在圖像恢復(fù)技術(shù)方面，從X射線閃爍體成像系統(tǒng)的特有性質(zhì)出發(fā)，提出了一種拓展景深的新方法。該方法利用光學(xué)系統(tǒng)的點擴(kuò)散函數(shù)和閃爍體的發(fā)光性質(zhì)，建立了系統(tǒng)的成像方程，通過方程求解恢復(fù)出清晰的圖像。仿真結(jié)果表明該方法在一定條件下可以達(dá)到拓展景深的目的，并恢復(fù)出清晰的閃爍體發(fā)光圖像。
　　通過上述兩種手段的結(jié)合，可以拓展X射線閃爍體成像系統(tǒng)的景深，減少系統(tǒng)對閃爍體厚度的要求，為進(jìn)一步獲得清晰的X射線閃爍體圖