导读:本文包含了射线相衬成像论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:快速成像,高能成像,光栅相衬成像,医用CT球管
射线相衬成像论文文献综述
吴朝,魏文彬,高昆,田扬超[1]（2019）在《快速高能X射线光栅相衬成像》一文中研究指出X射线光栅相衬成像对弱吸收物质成像能够获得较高的图像衬度,然而使用高分辨探测器,成像时间长。此外,受光栅工艺限制,成像能量通常在30 keV左右。文中基于投影成像原理,大大放宽了对光栅工艺的要求,提高了成像能量。同时,利用医用CT球管以及医用探测器,基于周步进扫描模式,实现了快速相衬CT成像。在国家同步辐射实验室搭建的成像系统上,完成了80 kV管电压(等效能量约48 keV)180 mA管电流,物体80 s曝光的二维和叁维成像实验。针对实验结果,进一步探讨了提高密度分辨率的方法和途径。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年08期）
张夏静,何培忠[2]（2019）在《相干性与参数对类同轴X射线相衬成像影响的研究》一文中研究指出微焦点源类同轴X射线相衬成像利用相位信息进行成像,与传统的基于吸收衰减的X射线成像不同,不仅可以对骨骼、肌肉等大密度物质进行成像,还可对低密度、弱吸收的样品进行成像。首先对类同轴X射线相衬成像的原理进行分析,得到了理想条件下的成像公式;然后在此基础上,分析了时间相干性和空间相干性对相衬成像的影响;考虑空间相干强度之后,得到了临床上类同轴X射线相衬成像公式,并对其参数进行Matlab仿真分析,得到其变化规律,为接下来的实验提供思路与方法,从而获得满意的图像。(本文来源于《软件》期刊2019年05期）
李冀,黄建衡,雷耀虎,刘鑫,赵志刚[3]（2019）在《基于级联光栅的X射线相衬成像实验研究》一文中研究指出为避免小周期高宽比吸收光栅的制作,提出了由泰伯-劳干涉仪和逆泰伯-劳干涉仪组成的级联光栅X射线相衬成像装置,该装置利用泰伯-劳干涉仪的自成像作为逆泰伯-劳干涉仪的源.通过实验验证了该方法的有效性,得到了成像系统的莫尔条纹和强度振荡曲线.条纹最高对比度为17.4%,随着吸收光栅偏离零点位置,条纹对比度逐渐降低,但是在其位置跨越从-17mm到12mm的范围内,条纹对比度仍保持在10%以上.实验讨论了样品位置对成像灵敏度的影响,结果表明当样品位置靠近相位光栅两侧时,其成像灵敏度最高.本文的研究可应用于生物医学成像的大视场X射线相衬成像系统的设计.(本文来源于《光子学报》期刊2019年01期）
张夏静,夏天,何培忠[4]（2018）在《微焦点类同轴X射线相衬成像实验及相位恢复重建》一文中研究指出目的:基于微焦点X射线源,进行相衬成像实验和相位信息提取。方法:根据Fresnel-Kirchhoff衍射理论,考虑空间相干性与时间相干性的影响,对连续X射线相衬成像的一般公式进行推导。根据从含有相位信息和吸收信息的图片里提取纯相位信息的方法,通过MATLAB对相衬图片进行处理。结果:实验一,对塑料吸管进行相衬成像,通过改变探测器与样品之间的距离,得到比传统X射线成像更清晰、放大且能够突出边界信息的图像;实验二,在电压分别为45 kVp和70 kVp的情况下得到硼硅酸盐玻璃的相衬图像,然后通过相位恢复重建得到含有纯相位信息的相衬图像。结论:对于轻元素物质,微焦点类同轴X射线相衬成像比传统X射线相衬成像的分辨率高、图像衬度好;相位信息提取技术将会大大促进微焦点类同轴X射线相衬成像技术在普通实验室应用和医学肿瘤检测等方面的应用进展。(本文来源于《中国医学物理学杂志》期刊2018年09期）
陈力[5]（2018）在《X射线光栅相衬成像降噪技术研究》一文中研究指出X射线成像技术在临床医学和无损检测等领域有着广泛的应用,为了实现对轻元素所组成物质的检测,X射线相衬成像应运而生。近二十年来的研究使得X射线相衬成像有了迅速的发展,而基于Talbot-Lau效应的X射线相衬成像使其摆脱了同步辐射源的限制。作为最有临床应用前景的相衬成像方法,光栅相衬成像技术研究的重要任务是为临床诊断提供高质量的图像,因此需要研究适用于光栅成像技术的图像处理方法。在实际图像采集过程中,因设备缺陷、外部环境干扰,最终获取的图像会受到噪声污染、条纹干扰等,严重退化图像质量,影响我们对图像细节的分辨。为了解决上述问题,我们设计搭建了X射线光栅成像系统,调整系统参数使系统噪声最小,并对最终图像进行降噪处理。基于X射线光栅相衬成像系统,本论文主要在实验室光栅成像系统的探测器校准、实验平台搭建以及图像噪声的去除方法等研究方面开展了以下工作:第一,以X射线光栅相衬成像原理为基础,分析了系统中的噪声成分,推导了系统最佳灵敏度公式,并确定了在本实验平台的条件下能获得最佳灵敏度的系统长度及相关参数。第二,本实验系统中所使用的探测器为CMOS平板探测器,分析了CMOS传感器自身所带来的噪声,主要分为随机噪声和叁种固有噪声,根据每种噪声的成因和特性制定相应的算法进行降噪,对探测器中的条纹噪声分别用傅立叶变换和自相关插值法进行去除。第叁,从X射线光源的角度,为了控制辐射量的大小,分析了与辐射量相关的叁个因素:管电压、管电流和曝光时间对图像噪声的影响,并确定了这叁种指标在本实验系统中最佳的参数值;在消除本实验系统中的随机噪声使用帧积分平均法时,研究了图像的最佳迭加帧数选择问题;对比图像质量的过程中,由于图像均值不同,引入了变异系数来比较两幅图像中的噪声多少。第四,由于光栅制作的缺陷,提出一种新的方法,消除用聚乙烯棒成像过程中光栅缺陷所带来的噪声,以此协助实验研究人员分析光栅成像系统的优劣。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
仲凯[6]（2018）在《微焦点X射线源相衬成像研究》一文中研究指出X射线是一种电磁波,具有振幅和相位两个要素,当X射线与物体相互作用的时候,振幅和相位都会发生变化。传统的X射线成像是基于振幅变化的吸收衰减成像,而相衬成像是基于相位变化的边缘增强成像。由于物质原子序数越大对于X射线的吸收越强,因此传统的X射线成像对于原子序数较大的物质成像分辨率较好,而对于原子序数较小的轻物质成像分辨率较差。但是对于轻元素物质,X射线产生的相位变化比振幅变化大叁个数量级,因此采用X射线相衬成像可以对轻元素物质实现较好分辨率的成像。从X射线相衬成像理论提出至今,关于X射线相衬成像的技术有很多,其中采用同轴法的相衬成像方法因为成像装置简单,成像光路在普通实验室就能搭建,具有很强的实用前景。本文针对X射线同轴法相衬成像在理想平行光源和点光源两种条件下就相衬成像及相位恢复做了深入的研究。从光学角度利用菲涅尔基尔霍夫衍射以及平面角谱理论解释并推导了X射线同轴法相衬成像的基本模型。在此基础上又介绍了几种相位恢复算法:迭代角谱法IASA、衬度传递函数法CTF以及强度传输方程法TIE,并对CTF和TIE相位恢复给出了详细的推导过程。用MATLAB工具对理想平行光源条件下对纯相位样品的X射线相衬成像进行了模拟,通过改变成像距离看到了明显的边缘增强效应,证明了相衬成像与相位的二阶导数成正比的关系。对于相位恢复问题,分别从直观角度和定量分析角度研究了成像位置的选择对相位恢复质量的影响,发现对于TIE算法,成像距离越近相位恢复质量越好,在较远处的相位恢复较差;对于IASA算法,成像距离越远相位恢复质量越好;把TIE算法恢复出来的相位作为IASA算法的初始值,发现在成像距离较远处改善了TIE算法的相位恢复质量。推导并研究了含有两个成像面的CTF算法,研究发现,CTF算法在两个成像面之间距离小于2~2/时,在整个成像区的相位恢复质量都比较好,当两个成像面之间距离大于2~2/时,相位恢复质量很差,且波动变化。同样把CTF算法获得的相位作为IASA算法初始值,发现在小于2~2/时,相位恢复质量无明显变化,大于2~2/时相位明显改善。研究了微焦点相衬成像以及相位恢复的情况,详细推导了点光源条件下的相衬成像模型,在此基础上,通过模拟研究发现像素越小、成像距离越远以及放大倍数较小的情况下相衬成像质量越好,还模拟了采用TIE法相位恢复的情况,发现点光源到成像物体的距离越小相位恢复质量越好,且距离的变化比放大倍数的变化对相位恢复影响更大。用实验的方式验证了成像距离对于相衬质量的影响,即成像距离越远相衬成像的边缘增强现象越明显同时利用TIE算法实现了相位的恢复,通过比较是否考虑吸收的影响,发现对于弱吸收物体,可以把在放大倍数不变的情况下改变成像距离获得吸收像作为物面光强,从而可以完整的恢复出成像物体的相位信息。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-01）
周彦辉[7]（2018）在《基于X射线相衬成像的ITO玻璃动态损伤破坏特性研究》一文中研究指出材料在动态冲击下的行为与准静态有很大不同。通过X射线相衬成像(X-ray Phase Contrast Imaging)和光学成像的方式,在分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar)上研究了ITO(Indium Tin Oxide)玻璃的动态损伤和破坏过程。首先介绍了弹性波控制方程这一应力波理论的基础,进而从理论上解释了SHPB装置的原理,并且简要介绍了SHPB装置的发展、存在的问题以及相应的解决办法。针对SHPB实验中试样加载初期应力不均匀和难以实现恒应变率加载这两大难题,选取有机玻璃作为实验材料,讨论紫铜整形器以及子弹速度对入射脉冲波形的影响。在入射杆前端加紫铜整形器,利用其塑形变形来延长入射脉冲的上升沿升时,延缓试样的破坏时间,进而满足试样加载过程中应力平衡和变形均匀的条件。实验结果及分析表明,整形器的使用确实能改善入射波形,获得理想效果。通过XPCI和光学成像模式的对比,证明了XPCI在揭示脆性材料动态破坏过程中裂纹的萌生扩展等方面的优势,归因于其强穿透性和高分辨率。玻璃样品的预损伤引起其破坏强度的分散性较大。大量的灰度统计分析了样品的损伤演化过程。相比理论预测,较低应变率加载下损伤度有不增反而减的现象发生。成像表明这是由于部分主裂纹经历了长大、闭合和再扩展过程。这可能是由应力波和裂纹尖端的相互作用引起的。然而,在较高的加载应变率下,损伤度则不会有停滞期。这是由于边缘缺陷和体缺陷处裂纹同时成核,加速了试样的损伤破坏过程。样品彻底破碎图中可见大量的翼型裂纹,它们补充了能量消散的方式。对回收的碎片进行电镜分析,能观察到河流花样,是脆性材料加载破坏的典型特征。背散射模式表明断面没有明显的成分异质。同时在碎片的断面能观察到微孔和凸起。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-05-01）
韩华杰[8]（2018）在《X射线光栅相衬成像医学应用与实验技术研究》一文中研究指出X射线自1895年被发现以来便迅速在医学影像,工业无损检测等领域得到了广泛的应用。然而诸如生物软组织等由低原子序数低密度物质构成的材料对X射线的吸收作用非常微弱,传统的吸收成像方法无法在合理的剂量范围内得到高质量的图像。自上世纪90年代中期开始,依托先进同步辐射光源,X射线相位衬度成像技术逐渐发展起来。该技术利用X射线的相移信息成像,对弱吸收物质也能表现出非常好的成像衬度,有望克服传统吸收成像的缺陷,引领技术变革。过去叁十多年已经有多种相衬成像技术被提出,这其中基于Talbot-Lau光栅干涉仪的微分相衬成像方法被公认为该领域具有里程碑意义的工作。该方法可利用大焦点,低相干性的普通实验室光源完成成像,使得X射线相衬技术第一次摆脱了同步辐射光源或微焦点光源的束缚,进而为其走出实验室,实现真正临床和工业应用提供了可能。另一方面,X射线光栅干涉仪实际上是一套多模态成像系统,可以同时提供吸收,微分相移和小角散射(又称“暗场像”)叁种互补像,大大丰富了物质成像信息。本论文围绕X射线光栅干涉仪这一研究热门开展了一系列研究工作,包括:1.在国家同步辐射实验室搭建了一套基于几何投影方法的光栅相衬平台。该系统控制软件由LabVIEW开发,由于LabVIEW无法自动识别探测器生产商提供的开发包文件,我们通过动态链接库(DLL)技术,实现了系统控制软件和X射线平板探测器之间的通讯,进而实现了整个系统的数据采集自动化。另外,我们基于LabVIEW视觉模块开发了一套系统校准辅助软件。在系统校准时,两块光栅投影形成的莫尔条纹形态是我们判断光栅校准状态和进行下一步校准的重要依据,人眼判断效率低,精度差。我们开发的软件通过图像处理算法自动精确计算两块光栅形成的莫尔条纹的周期和角度信息,辅助实验者快速精确完成系统校准工作。2.提出一种基于光栅干涉仪的全新体成分测量方法。目前常用的体成分测量方法为双能X射线吸收测量法(:DEXA),它利用两种能量的X射线照射人体而建立两组方程,从而解算出人体骨骼和软组织的面密度。本论文的方法仅需要一个能量的X射线进行成像,它同时利用光栅干涉仪获取的吸收信息和微分相移信息,建立双组份方程,同样可以求解两种身体成分。我们先通过数值模拟在单能平行束X射线系统上验证了该方法的可行性,随后又通过设计制作人体体模,在日本东北大学多元物质材料科学研究所的Talbot-Lau系统上完成了相关实验,实验结果证明,本论文提出的方法可以精确求解两种体成分,特别是在求解软组织面密度时,测量精度明显优于DEXA方法。由于本论文的方法可以很容易在光栅干涉仪上实现,将大大拓展光栅干涉仪的应用范围。我们相信随着光栅干涉仪逐渐走向临床,该方法有替代目前常用的DEXA方法的潜力。3.面向临床和工业应用,我们提出了两种高速低剂量数据采集方法:连续滑窗交错法(CSWI)和正弦调制积分水桶法(SPM-IB)。连续滑窗交错法通过借鉴滑窗交错的思想,大大提高了连续扫描方法的投影重建数量减小了相衬CT重建的数据欠采样误差,数值模拟和实验结果均验证了该方法对图像质量的提升。随后,我们又提出了一种正弦调制的积分水桶方法。与通常采用的线性调制方法不同,该数据采集方法中,光栅的移动速度符合正弦曲线的规律。我们推导了四水桶值的SPM-IB方法的信息提取和分离公式,并给出调制参数的优化方法及结果。数值模拟实验验证了推导公式的正确性,计算结果还表明该方法对量子统计噪声有很好的鲁棒性。与传统的相位步进方法相比,SPM-IB方法由于光栅连续运动,是一种CT兼容的图像采集方法,同时由于图像采集速度明显提高,物体所受辐射剂量大大降低;而与我们之前提出的线性调制积分水桶法相比,SPM-IB方法可以减小甚至避免电机在启动和停止时的非线性问题,因此在CT成像或高速相衬成像等需要光栅多次高速往复运动的场合,该方法具有明显的优势。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-04-19）
荣锋,梁莹,杨亚东,马雪皓[9]（2017）在《X射线光栅相衬成像的仿真（英文）》一文中研究指出根据菲涅耳衍射积分理论,提出了X射线光栅相衬成像系统的仿真模型。以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)小球作为成像物体模型,选取30 ke V的X射线做模拟计算。通过仿真,得到了穿过球体和相位光栅的X射线波前的变化。采用多步位移法从模拟条纹图中恢复出了PMMA小球的相位信息,并分析了莫尔条纹对比度对成像质量的影响,为实际的实验提供可靠的参数选择。经过仿真得到的相移信息与通过实验得到一致,验证了仿真算法的正确性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2017年12期）
郭柏宽[10]（2017）在《X射线类同轴相衬成像的相位抽取方法及质量评价研究》一文中研究指出X射线相衬成像技术由于对软组织成像具有可见度高、低辐射剂量的优势,克服了基于吸收衬度的传统X射线成像在这方面的不足。在目前的适用于相衬成像的方法中,类同轴相衬成像对于光源要求较低,同时不需要复杂的光学器件,在实际的研究和应用中应用广泛。为将相衬成像应用于叁维成像领域,需要通过相位抽取来恢复相衬图像中的相位信息。目前采用的相位抽取方法主要分为直接法和间接法两种。现有的基于直接法的相位抽取算法,均基于不同的假设,满足不同条件下的相位抽取。其优势在于计算时间短,但结果并不稳定。目前对于相位抽取算法的研究均基于较为理想的成像条件,而在实际应用中,成像系统的探测器分辨率和系统噪声都会对相位抽取的结果有影响。本文利用基于直接法的相位抽取方法,通过改变探测器半高宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)和系统噪声大小,对这种影响进行研究。通过均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)对各相位抽取方法的结果进行评价,发现探测器分辨率的降低或系统噪声的增加会恶化相位抽取的结果,对于小尺寸的物体相位其恶化程度更为严重。基于间接法的相位抽取算法通常利用迭代正则化方法,利用一定的先验条件,可以获得较为稳定的相位抽取结果。本文在基于间接法的相位抽取方法的基础上,考虑了成像系统的非理想性,提出了基于系统函数补偿的相位抽取方法。通过模拟数据圆柱对-球体对仿体和实际数据气泡膜相衬图像对该方法进行分析验证。该方法能有效提升圆柱对-球体对仿体相位抽取结果的分辨力,使得气泡膜相衬图像的相位抽取结果的边缘更为清晰。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
射线相衬成像论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
微焦点源类同轴X射线相衬成像利用相位信息进行成像,与传统的基于吸收衰减的X射线成像不同,不仅可以对骨骼、肌肉等大密度物质进行成像,还可对低密度、弱吸收的样品进行成像。首先对类同轴X射线相衬成像的原理进行分析,得到了理想条件下的成像公式;然后在此基础上,分析了时间相干性和空间相干性对相衬成像的影响;考虑空间相干强度之后,得到了临床上类同轴X射线相衬成像公式,并对其参数进行Matlab仿真分析,得到其变化规律,为接下来的实验提供思路与方法,从而获得满意的图像。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
射线相衬成像论文参考文献
[1].吴朝,魏文彬,高昆,田扬超.快速高能X射线光栅相衬成像[J].红外与激光工程.2019
[2].张夏静,何培忠.相干性与参数对类同轴X射线相衬成像影响的研究[J].软件.2019
[3].李冀,黄建衡,雷耀虎,刘鑫,赵志刚.基于级联光栅的X射线相衬成像实验研究[J].光子学报.2019
[4].张夏静,夏天,何培忠.微焦点类同轴X射线相衬成像实验及相位恢复重建[J].中国医学物理学杂志.2018
[5].陈力.X射线光栅相衬成像降噪技术研究[D].深圳大学.2018
[6].仲凯.微焦点X射线源相衬成像研究[D].东南大学.2018
[7].周彦辉.基于X射线相衬成像的ITO玻璃动态损伤破坏特性研究[D].西南交通大学.2018
[8].韩华杰.X射线光栅相衬成像医学应用与实验技术研究[D].中国科学技术大学.2018
[9].荣锋,梁莹,杨亚东,马雪皓.X射线光栅相衬成像的仿真（英文）[J].红外与激光工程.2017
[10].郭柏宽.X射线类同轴相衬成像的相位抽取方法及质量评价研究[D].天津大学.2017