X射線相位襯度成像與傳統(tǒng)的吸收襯度成像相比具有獨特的優(yōu)勢,對輕質材料、密度相近材料能夠給出更高的圖像襯度和細節(jié)分辨,在醫(yī)學、生物學、材料科學等領域具有重要的應用價值,是目前X射線成像研究領域的熱點。而基于常規(guī)X射線源的相位襯度成像技術是X射線相位襯度成像推廣普及的關鍵,具有極其重要的研究意義,目前該技術在成像方法等方面還存在許多問題�；趲缀喂鈱W建立了數(shù)值模擬模型,研究了基于分析晶體成像和基于編碼光闌成像兩種可基于常規(guī)X射線源實現(xiàn)的相位襯度成像方法。針對信息提取方法、成像方法和物理設計中存在的問題進行研究,主要工作及結果概括如下:首先,研究了常規(guī)X射線源條件下基于分析晶體成像中多圖信息提取方法的特性。隨著泊松噪聲的增大,信息提取結果將出現(xiàn)退化,像素光子計數(shù)大于1000時,噪聲影響較小。采集方案的選取受到折射角理論值和噪聲水平的影響。吸收、折射和散射三種信息在提取過程中將相互干擾,其中折射和散射相互影響較大。實際應用中需考慮噪聲、采集方案和信息干擾的影響。其次,在基于編碼光闌成像的研究中,提出了基于照明曲線中心斜率的量化信息提取方法,研究了折射角靈敏度和信息提取精度對源尺寸的依賴關系。結果顯示所提出方法能夠提取到更為精確的折射角信息。此外折射角靈敏度受源尺寸的影響較小,表明基于編碼光闌成像能適用于常規(guī)X射線源。再次,在標準基于編碼光闌成像方法(DM-DS)和現(xiàn)有單曝光成像方法(SM-SS)的基礎上,提出了一種新的單曝光成像方法(DM-SS),對比研究了三者的特性。結果顯示DM-SS在不同因素的影響下,均具有相對更好的特性表現(xiàn)。DM-SS的襯度增強和單曝光特性有助于基于編碼光闌成像技術轉化為實際應用。最后,開展了基于編碼光闌成像裝置的物理設計和編碼光闌的試制。給出了裝置的組成、布局和硬件參數(shù),從圖像襯度、成像時間等方面評估了系統(tǒng)的性能。此外,探索了熔融法在編碼光闌制作中的應用,利用鉛粉和金粉開展了試制。結果表明熔融法是一種潛在的編碼光闌制作方法,但仍有待改進和完善。
【學位單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O434.19
【部分圖文】：

可利用探測到的相移信息 ψ 作為投影值直接成信息圖像，但由于 遠大于 β，因此相移圖像比吸收圖像更。在實際應用中，直接探測相移信息并不容易，通常只能通探測。相較而言，折射角信息不僅更容易探測，還具有襯度 Δθ 與相移的關系可表示為[153]：1 ( , , )xx y zk x ，Δθ 對應于相移的一階導數(shù)，因此對物體的邊緣靈敏。A取到的相位信息均為折射角信息。傳播成像(PBI)方法還可以探測到另一種相位信息，即相移該圖像對物體的邊界十分靈敏。圖 2.13 給出了一圓柱樣品的包括相移圖像(ψ)、折射角圖像(Δθ)和相移二階導圖像(▽2ψ(b) (c)(d)

CBI裝置組成和幾何布局示意圖

66圖 6.2 CBI 裝置部分設備實物圖2) 幾何布局要確定幾何布局(即 Zsd和 Zod)，需要從以下幾個方面考慮：X 射線利用率、折射角靈敏度、對源尺寸的要求和應用場合。首先，對于 X 射線管，出射的束流為錐形束，在 xy 平面探測到射線的強度
【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 谷雨;胡以華;郝士琦;顧有林;趙楠翔;王陽陽;任曉東;;激光反射層析成像中濾波反投影算法特性研究[J];激光與紅外;2015年12期

2 李盼云;張凱;黃萬霞;袁清習;王研;鞠在強;吳自玉;朱佩平;;Cosine fitting radiography and computed tomography[J];Chinese Physics B;2015年06期

3 王云波;李公平;潘小東;許楠楠;;多種圖像采集策略下X射線折射信息的提取研究[J];物理學報;2014年10期

4 趙雪嬌;張凱;洪友麗;黃萬霞;袁清習;朱佩平;吳自玉;;衍射增強成像提取多種信息的簡便方法研究[J];物理學報;2013年12期

5 楊強;劉鑫;郭金川;雷耀虎;黃建衡;牛憨笨;;無吸收光柵的X射線相位襯度成像實驗研究[J];物理學報;2012年16期

相關博士學位論文 前1條

1 王云波;基于分析晶體成像的信息提取和CT重建的研究[D];蘭州大學;2015年

本文編號：2859336