DR_CT成像系统的曝光参数建模及快速优化方法.pdf

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1、第34卷第5期仪器仪表学报Vol.34No.52013年5月ChineseJournalofScientificInstrumentMay．2013*DＲ/CT成像系统的曝光参数建模及快速优化方法1112黄魁东，张定华，李明君，张华(1．西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072;2．西北工业大学机电学院西安710072)摘要:针对工业DＲ/CT成像系统中曝光参数难以快速优化确定的问题，提出了一种简便的曝光参数优化方法。首先根据射线成像的辐射量及探测器输出曲线的特性，推导了曝光参数模型的表达式，然后选用对比度和信噪比来表征DＲ/CT图像的质量，分析了曝光参数

2、与图像质量的关系，给出了曝光参数优化的目标函数，进而确定了曝光参数优化的3个准则。实验中针对具体成像系统建立了曝光参数模型，实现了曝光优化参数的快速获取，显著提高了成像质量和检测效率。关键词:曝光参数;图像质量;快速优化;DＲ;CT中图分类号:TH878文献标识码:A国家标准学科分类代码:460．40ModelingandrapidoptimizationmethodsofexposureparametersforDＲ/CTimagingsystems1112HuangKuidong，ZhangDinghua，LiMingjun，ZhangHua(1．KeyLaboratoryof

3、ContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnology，MinistryofEducation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi'an710072，China;2．SchoolofMechanicalEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi'an710072，China)Abstract:Aimingattheproblemthatitisdifficulttorapidlyoptimizeanddeterminetheexp

4、osureparametersinin-dustrialdigitalradiography(DＲ)/computedtomography(CT)imagingsystems，asimpleexposureparameteroptimiza-tionmethodisproposed．Firstly，theexpressionoftheexposureparametermodelisderivedaccordingtotheamountofradiationinrayimagingandthecharacteristicsofthedetectoroutputcurve．Then，c

5、ontrastandsignaltonoiseratio(SNＲ)areusedtocharacterizethequalityoftheDＲ/CTimages;andtheobjectivefunctionoftheexposureparame-teroptimizationisgivenbasedontheanalysisoftherelationshipbetweenexposureparametersandimagequality．Fi-nally，threeoptimizationcriteriaoftheexposureparametersaredetermined．I

6、ntheexperiment，theexposureparametermodelwasestablishedandtheoptimizedexposureparameterswerequicklyobtainedforaspecificimagingsystem;andtheimagequalityanddetectionefficiencyaresignificantlyimproved．Keywords:exposureparameter;imagequality;rapidoptimization;digitalradiography(DＲ);computedtomograp

7、hy(CT)［1-2］检测手段，其中DＲ成像是CT成像的基础。1引言曝光参数的选择是DＲ/CT成像系统的基本问题之一，不仅直接影响图像质量，还是控制辐射剂量的主要手［3-5］近年来，射线数字成像(digitalradiography，DＲ)和计段。如何快速获取优化的DＲ/CT成像系统曝光参算机断层成像(computedtomography，CT)在工业无损检数，减少人工依赖，提高图像质量，已成为射线无损检测测领域得到加速发展，成为某些关键零部件不可或缺的界所关注的问题