DR系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)展退化模型建立及圖像復(fù)原研究.pdf

1、點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF)是表征X射線數(shù)字化成像系統(tǒng)(X-ray Digital Radiography System)響應(yīng)特性的重要指標(biāo)，其擴(kuò)散形態(tài)直接決定了DR圖像的退化程度。為恢復(fù)和改善退化DR圖像的質(zhì)量，本文基于GE TITAN E320 X射線機(jī)和PerkinElmer XRD0822平板探測(cè)器組成的DR系統(tǒng)展開了相關(guān)研究。
　　首先，本文采用旋轉(zhuǎn)臺(tái)階法對(duì)DR系統(tǒng)中不同角度下的邊擴(kuò)展函數(shù)(ESF)和線擴(kuò)展函數(shù)(LSF)進(jìn)行了測(cè)

2、定。由各角度下的LSF數(shù)據(jù)，利用濾波反投影算法實(shí)現(xiàn)了DR系統(tǒng)點(diǎn)擴(kuò)展分布的重建，以線對(duì)測(cè)試卡測(cè)量的MTF曲線間接驗(yàn)證了點(diǎn)擴(kuò)展分布數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并提出了DR系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)模型，模型擬合試驗(yàn)表明：由本文建立的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)模型(PSF)與點(diǎn)擴(kuò)展重建數(shù)據(jù)之間的擬合校正決定系數(shù)達(dá)到了0.999以上，各點(diǎn)的擬合殘差均在-0.015~0.01之間，與傳統(tǒng)高斯點(diǎn)擴(kuò)展模型相比，模型符合程度有了很大的提高。同時(shí)，重點(diǎn)研究了LSF及PSF的擴(kuò)散分布形狀與管電壓

3、、管電流以及透照放大倍數(shù)之間的相關(guān)性，研究結(jié)果顯示：在120kV~200kV范圍內(nèi)，PSF和各角度下LSF的擴(kuò)散程度隨管電壓的升高而略有增加；在1mA~4mA的范圍內(nèi)，PSF和各角度下LSF的擴(kuò)散分布形態(tài)不受管電流的影響；在1.5~3.5倍透照放大倍數(shù)范圍內(nèi)，PSF和各角度下LSF的擴(kuò)散程度隨著透照倍數(shù)的增加而顯著增大，表明在DR系統(tǒng)中，PSF的擴(kuò)散形態(tài)在很大程度上受幾何不清晰度的影響。
　　其次，通過圖像的表征測(cè)試試驗(yàn)，研究了D

4、R圖像中的噪聲及紋理結(jié)構(gòu)分別在頻域和小波域中的稀疏性。測(cè)試結(jié)果表明：在DR噪聲信號(hào)的稀疏表征上，頻域較小波域具有較大的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)圖像結(jié)構(gòu)信息的表征上，頻域的稀疏性遠(yuǎn)不如小波域，兩者均無法同時(shí)對(duì)DR圖像中的紋理結(jié)構(gòu)信息及噪聲進(jìn)行稀疏表示。
　　基于以上研究及結(jié)論，本文設(shè)計(jì)了聯(lián)合頻域與小波域的DR圖像復(fù)原算法，同時(shí)，針對(duì)算法中的平衡參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，進(jìn)一步減小了復(fù)原估計(jì)誤差，并使用本文測(cè)量點(diǎn)擴(kuò)展分布的方法和復(fù)原算法進(jìn)行了復(fù)原試驗(yàn)。試驗(yàn)和