x射线线阵探测电路设计及数据处理

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1、万方数据DESIGNOFX．RAYL玳EARARRAYDETECTl0INCⅡ之CUITANDDATAPROCESSINGAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYNXiu-guoSupervisedbyProf．DUGuo—liangSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversityApril2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工

2、作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：殇!叠日期：兰!!生益玉立型。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登

3、)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电予信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：李丝§主L导乙叩，>，∥万方数据摘要随着社会的进步和经济的发展，公众对公共安全的关注不断增加，安检设备在保障公共安全方面发挥了重要作用。在各类安检技术中，x射线安检技术以其低成本、非接触式和可成像等优点得到了最为普遍的应用。本论文针对双能X射线透射安检设备的应用需求，研究、设计了x射线线阵探测电路和数据采集电路方案，实现了包括对x射线信号的校正处理和灰度图像生成等线阵安检设备的数据处理技术。论文首先根据双能x射线透射衰减原理，通过研究闪烁体X射线探测器阵列的工

4、作原理和特性，分析比较了三种X射线线阵探测电路方案的特点，提出了采用基于高阻I-V(电流一电压)转换探测电路的方案，实现对探测器输出微电流信号的检测。其次，针对探测器组成线性阵列的特点，设计了以FPGA控制为核心，采用高速A／D构成的分时采样、阵列扫描电路，实现对x射线信号的实时采集。最后，针对x射线安检系统中信号受到探测器和探测电路不一致性等因素影响，探测器阵列中不同探测点的动态范围各不相同，论文提出了各个探测点校正变换系数的算法。该算法基于灰度线性变换的思想，通过分析不同探测点各自的高、低能的满度和本底值实现。论文还在计算机软件层面上实现了对X射线透射信号的校正处理，并

5、采用三段线性变换的方法完成安检灰度图像的生成。经实验验证，本论文设计的基于高阻的I．V转换x射线线阵探测电路，以及数据采集处理方法，可有效完成x射线透射信号的探测和采集，提供较高分辨率的安检灰度图像。该系统设计灵活，具有很大的可扩展性，并可根据应用需求，增加或减少前端探测板数实现系统扩展，降低了设计成本和工作量。关键字：双能X射线，线性阵列探测器，I．v转换电路，单路扫捕，数据校正处理万方数据AbstractWiththeprogressofsociety,people’Sconcernforpublicsafetycontinuestostrengthen，andsecu

6、rityequipmentplayanimportantroleinensuringthesafetyofpassengers．Inallkindsofsecuritytechnology,X··raydetectiontechnologyforitsadvantagesofnon·-contactandimagingismostcommonlyapplied．ThepurposeofthisthesisistodesignX-raylineararraydetectingcircuitanddataacquisitionsystem，achieveX-raytransmi

7、ssionsignalcorrectionandobtainthetransmissionimageoncomputer．Firstly,accordingtotheprincipleofdual·energyX-raytransmissionattenuation，thethesisanalyzesandcomparesthreeX-raylineararraydetectingcircuitthoughthefunctionalanalysisofscintillationcrystalsX·-raydetec