x射线机教学资料-x线电视系统

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1、第七章X射线电视系统mdedu.cuc.edu.cn中国传媒大学第一节概述一、X射线电视系统的作用1、透视剂量低2、解放了医生3、图像清晰、层次好4、方便会诊、保存5、图像数字化二、X射线电视的发展和应用1、荧光屏直接摄像式2、影像增强管式X射线影像增强器一摄像机一电视装置系统型三、X射线电视系统的结构(一)原理框图利用影像增强器将不可见的X射线转换成亮度很高的可见光图像，再通过摄像机转换成电信号，经过放大处理后输送到监视器，显示出人体各部件的组织结构。(二)系统部件1、影像增强管是X-TV的关键器件：

2、(1)将不可见的X射线图像转换成为可见光图像；(2)将图像亮度提高到近万倍。2、摄像机3、控制器4、监视器第二节X射线影像增强器一、基本构成：输入屏、光电阴极、输出屏、电子透镜。二、工作原理:三、影像增强管的亮度增益二面积缩小增益X能量增益。四、可变视野影像增强器：增加一对辅助阳极控制聚焦，视野越小，X射线剂量越大。五、主要技术参数：（1）视野：在指定的电极电压下，用与影像增强管平行的X射线照射时，在输出屏上显示的最大输入图像尺寸。5、6、7、9、12英寸。（2）输出图像直径：15、20、30mmo（3

3、）图像分辨率：45kV、0.1mA、lm,所能分辨的线对数。一般25・501p/cm。六、光学系统：1、作用：①匹配，使成像清晰，减少像差。②延长光学通道，增加光路。2、主要类型（1）串列式镜头（2）直型双通道光耦合分配器：第三节摄像和显像一、图像扫描和电视信号（一）影像分解像素：、构成图像的基本单元。点的积聚构成线，线的积聚构成面（即图形）。像素越小，单位面积上的像素数冃就越多，由其构成的图像就越清晰。（二）影像传送帧构成一幅图像的各像素传送遍称为进行了一个帧处理，或称为传送了一帧。每帧图像山许多像素

4、组成，帧是构成活动图像最小单元。1＞电子扫描（1）行扫描（2）帧扫描2、扫描方式（1）逐行扫描（2）隔行扫描扫描的同步1、同频：收发的扫描速度相同。2、同相：是收发画面Z每行、每幅的扫描起始时刻相同。带宽信号最高频率和最低频率之差。（一）摄像管摄像机1、组成：摄像管、聚焦线圈、偏转线圈、扫描电路、同步机、预放器、视频处理等电路组成2、摄像管：（1）内光电效应：光电导摄像管（2）外光电效应：超正析摄像管3、摄像管工作过程：（1）信号擦抹：对应等效电容C充电到Ucm,像元朝电子枪一面电位到0。（2）信号建立

5、：将光照变化转变为电位变化。（3）信号读取：再次扫描，输出电流大小反映光照的强弱。丸数字图像传感器是组成数字摄像头的重要组成部分，根据元件不同主要分为：1、CCD（ChargeCoupledDevice,电荷耦合元件）是应用在摄影摄像方面的高端技术元件.2>CMOS（ComplementaryMctal-OxidcSemiconductor,金属氧化物半导体元件）（二）CCDCCD使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过A/D转换成数字信号。CCD上有很多感光元，每个感光元称为一个像素

6、。光线透过镜头照射到CCD上，通过光电作用把光子转化成电荷，每个元件上的电荷虽取决于它所受到的光照强度，所以电荷的多少就代表着图像信号的亮暗程度。CCD的优点（1）光电灵敏度高、动态范围大。（2）空间分辨率高（3）儿何失真小（4）均匀性好（5）器件体积小、重量轻、功耗低等。1、CCD的工作原理CCD是以电荷作为图彖信号，以时钟信号控制代替扫描，实现图彖信号的摄取变换和输出的。主要有3个过程：（1）光电转换和储存（2）电荷转移（3）信号读岀②光敏二极管在P型Si衬底上扩散一个N+区域而形成的P-N结二极管

7、。通过多晶硅相对二极管反向偏置，在二极管中产生一个定向电荷区，即耗尽区。在定向电荷区内，光生电子与空穴分离，光生电子被收集在空间电荷区屮形成电荷包，对带负电荷的电子而言，这个空间电荷区是一个势能特别低的区域，因此称之为势阱。投射■光产生的光生电荷就储存在这个势阱之中。势阱内的电荷包是由光敏材料受光照射后激发，产生电子空穴对。空穴被排斥，电子作为反映光强的载体一电荷包被收集，成为光电荷注入，这就是CCD摄像器件的光电变换过程。势阱内电荷包的大小与光照强度和光照时间成正比。势阱能够储存的最大电荷量称为势阱容

8、量，它与所加偏置电压近似成正比。与MOS电容相比，光敏二极管具有灵敏度高、光谱响应宽，蓝光响应好、暗电流小等优点，所以在CCD摄像器件屮己逐渐取代了MOS电容器。（2）电荷的转移。CCD用来完成将电荷包由像元向输出极的转移，实质上是一个模拟量的移位寄存器。势阱内的电荷包逐步顺序转移时有三相时钟驱动、二相时钟驱动和四相时钟驱动等几种方式，都是依靠相应的时钟脉冲序列控制电压高低来实现。。（3）信号的读出每个象素下面势阱内的电荷包通过转移后，顺序