本文關(guān)鍵詞：平板探測器數(shù)據(jù)采集及成像性能測試方法研究

  更多相關(guān)文章： 非晶硅平板探測器 探測器的校正 DR系統(tǒng)性能測試 數(shù)據(jù)采集

【摘要】：DR成像技術(shù)已成為當(dāng)前X射線檢測的主要研究方向。平板探測器作為DR成像系統(tǒng)的核心設(shè)備,其制造工藝和成像性能決定了輸出圖像的質(zhì)量。由于我國缺乏系統(tǒng)的平板探測器驗收合格標準,一定程度上阻礙了DR成像技術(shù)在無損檢測領(lǐng)域的應(yīng)用。為此本文基于XRD0822非晶硅平板探測器,通過VC++6.0平臺實現(xiàn)了DR采集軟件的開發(fā),對探測器的各項性能參數(shù)進行了相關(guān)測試和分析。首先,本文建立了預(yù)熱時間與暗場圖像平均灰度的關(guān)系曲線,發(fā)現(xiàn)探測器預(yù)熱30min后,暗場圖像較為穩(wěn)定,數(shù)據(jù)波動較小。由于探測器的像元存在響應(yīng)不一致性,在暗場圖像的基礎(chǔ)上,先獲取增益場圖像,再依據(jù)線性校正公式實現(xiàn)了增益校正。根據(jù)像素對射線響應(yīng)靈敏度的差異,對壞點進行了準確分類,得到了總的壞點位置圖。通過鋁蜂窩板DR圖像的定量比較,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過暗場、增益和壞點校正后的圖像質(zhì)量得到明顯提升。同時,根據(jù)余暉大小與時間的關(guān)系,建立了余暉的多指數(shù)衰減模型。研究的余暉校正算法,實現(xiàn)了葉片圖像質(zhì)量的進一步提升。其次,通過實驗對探測器的基本空間分辨率、對比靈敏度、MTF、NPS、DQE和動態(tài)范圍等參數(shù)進行研究。測試表明探測器行方向的基本空間分辨率為2.5lp/mm,而列方向的基本空間分辨率為2 lp/mm;對比靈敏度試塊的測量結(jié)果表明探測器對厚度不超過38.1mm的鐵或鋼質(zhì)工件成像時,最佳對比靈敏度為2%;得到的MTF曲線顯示,調(diào)制度為0.1時,成像系統(tǒng)的極限空間分辨率為2.5 lp/mm;研究表明呈泊松分布的量子噪聲是成像總噪聲的主要來源,而電子噪聲作為白噪聲,服從高斯分布的規(guī)律。NPS的測量結(jié)果表明探測器兩個方向上的噪聲特性基本相同,其能量隨著入射射線強度的增加而增大;DQE曲線表明探測器的輸出信噪比隨空間頻率的提升而減小,0 lp/mm時的DQE為0.7,1 lp/mm時的DQE達到最大值;此外研究了探測器對射線能量及強度的響應(yīng)特性,證明了探測器對射線強度的響應(yīng)為線性。而探測器的能量響應(yīng)特性曲線為非線性曲線。探測器的校正,對原始圖像質(zhì)量的改善具有重要意義。分析各性能參數(shù)的關(guān)系則可以為曝光參數(shù)的選擇和性能驗收標準的建立提供指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：非晶硅平板探測器 探測器的校正 DR系統(tǒng)性能測試 數(shù)據(jù)采集
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG115.281
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究背景和意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 平板探測器在X射線檢測領(lǐng)域的發(fā)展10
• 1.2.2 平板探測器成像性能測試方法的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第2章 DR成像系統(tǒng)的組成及工作原理14-23
• 2.1 DR成像系統(tǒng)的組成14-16
• 2.2 非晶硅平板探測器的構(gòu)造和成像原理16-19
• 2.3 非晶硅平板探測器的工作方式19-23
• 2.3.1 平板探測器的信號觸發(fā)方式19-20
• 2.3.2 同步觸發(fā)模式的選擇20
• 2.3.3 數(shù)據(jù)采集模式的選擇20-23
• 第3章 非晶硅平板探測器的校正及隨機噪聲的消除23-41
• 3.1 探測器成像時的噪聲來源23-24
• 3.2 暗場校正24-26
• 3.3 增益校正26-27
• 3.4 壞點校正27-31
• 3.4.1 壞點的分類27-29
• 3.4.2 壞點位置圖的生成及校正29-31
• 3.5 延遲效應(yīng)的測量及余暉校正31-36
• 3.5.1 延遲效應(yīng)的測量31-33
• 3.5.2 余暉校正33-36
• 3.6 DR圖像隨機噪聲的消除36-37
• 3.7 校正圖像的質(zhì)量評價37-41
• 3.7.1 均方誤差和信噪比38
• 3.7.2 對比度和對比噪聲比38-39
• 3.7.3 平均梯度39
• 3.7.4 鋁蜂窩板DR圖像的校正39-41
• 第4章 非晶硅平板探測器成像性能的研究41-60
• 4.1 基本空間分辨率41-43
• 4.2 對比靈敏度43-45
• 4.3 調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)45-47
• 4.4 噪聲功率譜(NPS)47-54
• 4.5 量子探測效率(DQE)54-57
• 4.6 動態(tài)范圍57
• 4.7 響應(yīng)特性曲線57-60
• 第5章 DR成像系統(tǒng)采集軟件的研究60-71
• 5.1 采集軟件總體設(shè)計60-63
• 5.1.1 軟件的開發(fā)環(huán)境60
• 5.1.2 軟件的基本功能及結(jié)構(gòu)60-62
• 5.1.3 軟件模塊的接口函數(shù)62-63
• 5.2 軟件的主要模塊設(shè)計63-68
• 5.2.1 初始化模塊的設(shè)計63-65
• 5.2.2 采集模塊的設(shè)計65-67
• 5.2.3 文件操作模塊的設(shè)計67-68
• 5.3 軟件的實現(xiàn)及運行演示68-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-76
• 發(fā)表論文情況76-77
• 致謝77-78

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本文編號：1120357