由于X射線間接成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)難以通過實(shí)驗(yàn)精確測量,理論構(gòu)建過程復(fù)雜,難以滿足實(shí)際情況,導(dǎo)致圖像質(zhì)量不高。為了獲得X射線間接成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),提出了一種利用冗余信息重構(gòu)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的方法,從而在非相干光照下獲得更精確的系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。根據(jù)同步輻射成像實(shí)驗(yàn)的結(jié)果比較,該方法比其他點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)測量方法更能準(zhǔn)確地恢復(fù)圖像。該方法的核心是利用非相干光信息分布的非定域性重建了點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)中央?yún)^(qū)域。冗余信息法重構(gòu)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)不僅能夠精確恢復(fù)圖像,而且構(gòu)建過程相對簡單,避免了大量復(fù)雜的計(jì)算。 

【文章來源】：核技術(shù). 2020,43(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

對照組(a)和實(shí)驗(yàn)組(b)設(shè)備模塊圖

在二維光柵閃爍成像系統(tǒng)中，非相干系統(tǒng)中PSF的-1級(jí)衍射包含相干傳遞函數(shù)的-1級(jí)衍射和0級(jí)衍射信息。將實(shí)驗(yàn)組和對照組測得的微孔進(jìn)行反卷積得到PSF，即對應(yīng)于OTF的PSF，去掉第0階中心。以理論結(jié)構(gòu)PSF的0級(jí)衍射為初始值。為了實(shí)驗(yàn)的方便，我們將PSF簡化為一個(gè)對稱函數(shù)，使模型的自相關(guān)運(yùn)算等價(jià)于卷積運(yùn)算。構(gòu)建點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)計(jì)算過程中，迭代次數(shù)200次，計(jì)算時(shí)間大約20 min，迭代之前與迭代之后相同位置的差值的誤差在10-5。不斷迭代，不斷添加正確的信息，直到收斂得到正確的PSF。流程圖如圖2所示。2.2 新型閃爍體成像系統(tǒng)PSF及圖像復(fù)原結(jié)果

在無參考圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)當(dāng)中，常用的方法是在待評(píng)價(jià)圖像的基礎(chǔ)上通過低通濾波器構(gòu)建一個(gè)足夠模糊圖像（幾乎損失所有高頻圖像紋理細(xì)節(jié)）作為參考圖像；假設(shè)它與真實(shí)圖像做相同濾波后的圖像相同；然后對評(píng)價(jià)圖像和參考圖像進(jìn)行各種對比運(yùn)算，以運(yùn)算結(jié)果評(píng)價(jià)待評(píng)價(jià)圖像的質(zhì)量，Q值算法就是其中的一種。Q值算法建立在矩陣的奇異值分解理論（Singular Value Decomposition,SVD）基礎(chǔ)上。SVD在圖像處理、圖像評(píng)價(jià)和模式識(shí)別等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。同一幅圖像，經(jīng)某種處理前后，圖像Q值的相對大小具有很強(qiáng)的評(píng)價(jià)意義。若是處理過后，Q值增大，表示該處理促使圖像失真度增加，圖像質(zhì)量變差；若是處理過后，Q值減少，則表示該處理降低了圖像的失真程度，尤其是低頻部分，這一般是圖像的主要信息[20]。表1是斑馬魚的Q值變化，表1中Qorg、Qre分別表示對照圖的Q值和復(fù)原圖的Q值。ΔQ表示復(fù)原圖相對于對照圖的Q值變化率。圖4 斑馬魚對照組圖片(a)，實(shí)驗(yàn)20μm恢復(fù)斑馬魚的細(xì)節(jié)結(jié)果圖(b)，反卷積得到的PSF恢復(fù)斑馬魚的細(xì)節(jié)結(jié)果圖(c)，冗余信息提取法得到的PSF恢復(fù)斑馬魚的細(xì)節(jié)結(jié)果圖(d)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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