光学微扫描x射线实时成像系统研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目光学微扫描X射线实时成像系统研究作者姓名许伟学科专业光学工程指导教师高美静副教授2016年5月中图分类号：TP391.41学校代码：10216UDC：535.5密级：公开工学硕士学位论文光学微扫描X射线实时成像系统研究硕士研究生：许伟导师：高美静副教授申请学位：工学硕士学科专业：光学工程所在单位：信息科学与工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinOpticalEngineeringRESEARCHONOPTIC

2、ALMICROSCANNINGX-RAYREAL-TIMEIMAGINGSYSTEMbyXuWeiSupervisor:AssociateProfessorGaoMeijingYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《光学微扫描X射线实时成像系统研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以

3、明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《光学微扫描X射线实时成像系统研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书

4、。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着被检测工件如印制电路板、集成电路的集成度越来越高，电路的特征尺寸越来越小，对电路板等工业产品进行缺陷检测的X射线实时成像系统的空间分辨力要求也越来越高，现有系统的空间分辨力难以满足需要高分辨力成像的场合。本文利用当前迅速发展的X射线实时成像技术和光学微扫描技术，研究低成本高性能的高分辨力光学微扫描X射线成像系统。首先，提出并设计了一种带有微扫描装置的X射线实时成像系统，该系统通过压电陶瓷驱动X射线平板探

5、测器实现高精度的微扫描。分析了微扫描的工作原理，详细给出了微扫描器相关的参数设计、系统微位移容差，并与现有的X射线成像系统实现了一体化设计。其次，针对X射线实时成像系统的成像特点，研究了一种适用于该系统的精度高、实时性好的亚像素级频域图像配准技术。给出了图像配准方法的原理、流程及具体步骤。最后针对不同算法进行了仿真研究，，结果表明改算法有效性地将X射线图像配准的精度提高到亚像素级，为后续的超分辨力重建奠定基础。最后，针对X射线序列图像帧间的误差，将一种考虑到配准参数和点扩散函数的估计误差以及在低分辨力序列图像中的

6、加性高斯噪声的图像超分辨力重建算法应用于微扫描X射线实时成像系统。根据低分辨力图像的可靠性和正则化参数对其进行自适应加权进而进行超分辨力重建。该方法可利用采集的欠采样图像获得高分辨力过采样图像，系统空间分辨力得到提高。本文设计了带有微扫描装置的X射线实时成像系统，对高分辨力光电成像系统的设计，具有重要的参考价值。通过进一步的硬件化，可望得到高分辨力、低成本、实时性好的X射线成像系统，具有广泛的应用前景。关键词：X射线成像系统；光学微扫描；亚像素级图像配准；超分辨力图像重建-I-燕山大学工学硕士学位论文Abstra

7、ctAsthedetectedworkpieces,suchasprintedcircuitboards,integratedcircuitsbecomeincreasinglyintegrated,thefeaturesizesofcircuitsbecomesmallerandsmaller.TherequirementsofspatialresolutionofX-rayreal-timeimagingsystemarehigherandhigheronindustrialflawdetectionforc

8、ircuitboardsandotherproducts.Whereas,thespatialresolutionofexistingsystemscannotmeettheneedforhigh-resolutionimagingapplications.Sointhispaper,basedontheX-rayreal-timeimagingtechnologyand