X射線圖像傳感及數(shù)字成像實(shí)驗(yàn)的研究.pdf

1、X射線的發(fā)現(xiàn)及其研究，對(duì)物理學(xué)以至整個(gè)科學(xué)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(xué)上普遍應(yīng)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(jī)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(jì)算機(jī)強(qiáng)大的高速運(yùn)算處理能力，方便、快速地進(jìn)行存儲(chǔ)、處

2、理、傳輸、顯示。由于影像技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，給醫(yī)學(xué)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(xué)系統(tǒng)由CCD或 CMOS圖像傳感器采集轉(zhuǎn)換為圖像電信號(hào)。圖像采集卡將成像系統(tǒng)輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，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(chǔ)、管理、傳送、顯示，使X射線成像擺脫對(duì)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(shè)計(jì)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(jìn)行了初步成像實(shí)驗(yàn)。利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)所獲得的數(shù)字化 X射線圖像進(jìn)行了亮度調(diào)節(jié)、對(duì)比度增強(qiáng)、平滑濾波、邊緣增強(qiáng)、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(shè)計(jì)方法是基于虛擬儀器技術(shù)完成的。虛擬儀

4、器技術(shù)實(shí)際上是在PC機(jī)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(shè)備，將需要處理的數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)，通過軟件的分析、處理、判斷、顯示、存儲(chǔ)和控制功能，來實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)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(tái)的編程技術(shù)，驅(qū)動(dòng)非NI公司配套的圖像采集卡進(jìn)行圖像采集，在計(jì)算機(jī)中利用軟件平臺(tái)對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)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(shè)備以及連線不變的前提下，改變軟件程序就可以實(shí)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(shí)驗(yàn)的方便及需要，把各個(gè)功能的系統(tǒng)合在一個(gè)主系統(tǒng)下，利用軟件編程就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的功能。
　　虛擬儀器技術(shù)是計(jì)算機(jī)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(shí)間，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和使用效率