66、X射线实时成像系统与相位差去噪算法研究

X射线实时成像系统与相位差去噪算法研究

一、X射线实时成像系统

1.1 自动曝光控制问题

在X射线成像中，基于图像增强器接收到的通量来改变X射线管电流的自动曝光控制（AEC）系统广为人知。然而，当被成像物体小于系统的视场（FOV）时，一些未衰减的X射线会被图像增强器接收，此时AEC系统往往工作不佳，会过度降低X射线通量，导致物体图像过暗。

1.2 X射线成像原理

1.2.1 成像方法

• X射线吸收对比法 ：X射线是波长约在0.001nm至10nm范围内的电磁射线。该方法利用高穿透性X射线吸收能力的差异，实际应用于钢铁内部裂纹检测或行李安全检查等。
• X射线相位对比成像法 ：用于检测与周围介质密度差异较小、X射线吸收对比度较低的物体，通过检测物体引起的X射线相移来成像，目前正在聚合物共混物成像、医疗等领域进行研究。

1.2.2 成像过程

为了使用X射线系统生成图像，X射线源产生的X射线辐射需使至少一部分X射线穿过物体并被X射线探测器接收。X射线进入物体后，会被物体组织衰减，组织密度越大，X射线衰减越大。衰减比例由X射线穿过组织时的能量吸收决定。从物体另一侧出射并穿过元件的X射线能量，是被穿透组织密度和X射线源初始能量的函数。这一过程可用以下公式表示：
[
\frac{\ln H_{0}}{\ln H(x,y)} = \frac{\ln T_{X}(x,y)}{\int_{x,y} \mu d\rho}
]
其中，(\int_{