双能dr物质识别算法在ct成像系统中的应用

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1、双能DR物质识别算法在CT成像系统中的应用作者：汤昕烨，张丽，陈志强，高河伟，张国伟【摘要】本文介绍一种适用于计算机断层成像的双能透视物质识别算法，此算法基于单能CT重建图像，通过对CT图像的分割及对断层几何信息的提取，分块重建材料有效原子序数及电子密度的分布。结合各种扫描轨迹的CT成像系统，可以实现有效的物质材料识别。同时，对比于传统的双能CT方法，本方法结合单能CT重建图像，改善了双能DR识别效果，能够实现较为精确的物质识别，在安全检查等应用领域有着现实意义。【关键词】双能DR;CT成像；物质识别Abstract：Adualenergydigital

2、radiography(DR)methodassistedbysegmentationofsingleenergyreconstructionimageisproposedformaterialrecognitioninXayCTinspectionsystems.Theeffectiveatomicnumberandequivalentelectrondensitydistributionofthescannedobjectscanbereconstructedwiththismethod.Comparedtotheconventionaldualen

3、ergycomputedtomography(CT)technique,thismethodm双能DR物质识别算法在CT成像系统中的应用作者：汤昕烨，张丽，陈志强，高河伟，张国伟【摘要】本文介绍一种适用于计算机断层成像的双能透视物质识别算法，此算法基于单能CT重建图像，通过对CT图像的分割及对断层几何信息的提取，分块重建材料有效原子序数及电子密度的分布。结合各种扫描轨迹的CT成像系统，可以实现有效的物质材料识别。同时，对比于传统的双能CT方法，本方法结合单能CT重建图像，改善了双能DR识别效果，能够实现较为精确的物质识别，在安全检查等应用领域有着现实意义

4、。【关键词】双能DR;CT成像；物质识别Abstract：Adualenergydigitalradiography(DR)methodassistedbysegmentationofsingleenergyreconstructionimageisproposedformaterialrecognitioninXayCTinspectionsystems.Theeffectiveatomicnumberandequivalentelectrondensitydistributionofthescannedobjectscanbereconstructe

5、dwiththismethod.Comparedtotheconventionaldualenergycomputedtomography(CT)technique,thismethodmarkedlyreducestheadetectorsinthesystchshowsitssignificmountofdualenergyemofCTscanning,whianceinapplicationinthefieldofsecurityinspection.energyDR；CTimagesystem；mateKeywords：dualrialrecog

6、nition引百自“九一一”事件以来，在全世界范围内公众对恐怖事件的关注日益增加。出于公共安全因素的考虑，对乘客行李中炸药及其他危险品或违禁品的检查正越发得到重视。目前机场和火车站入口使用的安全检查系统主要通过双能X射线方法来对乘客行李内的物质进行区分及检查［1］。Alvarez和Macovski［2］于1976年最早提出了双能X射线断层扫描的基本重建方法，通过解决非线性方程式重建物质原子序数及密度的分布。近年来提出的一种双能曲线方法［3,4］，则通过对探测器得到的高、低能透明度进行曲线拟合，实现对未知均匀材料有效原子序数和质量厚度的精确重建。计算机断层

7、成像技术解决了一般透视成像中的物体重叠问题，如果投影数据完备，就可以得到精确的断层图像。至今，CT成像系统已经发展到第五代。英国工程师Hounsfield于1967年设计了第一代CT机，所采用的是平行束平移一旋转方式。第二代CT机采用扇束平移_旋转方式。第三代CT机采用的是目前常用的扇形束探测器与源旋转扫描方式。第四代CT机的扫描方式和第三代的相似，但是扫描过程中只有X射线源旋转运动。第五代CT机是电子束扫描机，它通过电子束的旋转来实现X光源的旋转运动，从而实现毫秒级的快速扫描［5］。结合上述技术的特点，开发基于双能技术的CT成像系统用于机场、海关、车站

8、等行李物品的检查，不但能得到断层图像，辨认叠放物品，还能够获得被检物品的材料信息