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递变能量X射线高动态融合图像的灰度表征算法研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.10.23
  • 页码:380-386
  • 分类:TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中北大学,信息探测与处理山西省重点实验室,电子测试技术国家重点实验室,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051, [2]中国科学院自动化研究所,中国科学院分子影像重点实验,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61227003,61171179,61301259)、山西省自然科学基金(批准号:2012021011-2)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20121420110006)、山西省回国留学人员科研资助项目(批准号:2013-083)和山西省高等学校优秀创新团队支持计划资助的课题.
  • 相关项目:基于X射线立体视觉的自动检测系统关键技术研究
中文摘要:

递变能量X射线成像,通过获取并融合图像序列实现动态范围扩展,完整再现了检测对象的结构信息.但是在融合过程中往往是以质量优化为目的,忽略了与实际高动态成像的灰度映射正确性,从而不能保证图像信息与实际物体信息的物理匹配性.因此,本文提出了递变能量x射线高动态融合图像的灰度表征算法.该算法首先以标钢质准楔形试块为对象,将不同电压下的融合图像作为输入数据,直接采集高动态成像图像作为输出数据,利用神经网络方法构建递变能量成像的灰度表征模型.同时针对不同于训练对象的材料,对灰度表征模型进行修正,实现了不同材质的灰度正确表征,进而实现了低动态图像序列融合图像的正确表征.以12和16bit成像系统进行实验,结果表明,利用12bit探测器通过变电压采集图像序列,经图像融合、灰度映射及灰度校正,达到了16bit探测器的成像效果,且满足灰度对应关系,有效拓展了成像器件的动态范围.

英文摘要:

X-ray imaging based on variable energy can expand the dynamic range of the imaging system and perfectly show the structure information of the detection objects, by acquiring and fusing the image sequences. However, the fusion method is ordinarily based on image quality optimization, and neglects the gray mapping accuracy of the actual high dynamic imaging. It cannot guarantee the physical matching between the image information and actual structure information. Therefore, in this paper we propose an X-ray image gray characterization algorithm of high dynamic fusion based on variable energy. First, take a standard wedge block as test object, and use the fusion image of low dynamic image sequences as input data. The output data are the actual high dynamic image. Then establish the X-ray imaging gray characterization model by neural network training. At the same time, because the attenuation coefficients of different heterogeneous materials are different, a modified model of physical characterization is established to achieve a correct characterization of real object. Finally, experiments by 12 bit and 16 bit imaging systems acquire the variable voltage image sequences using 12 bit detector. After image fusion, image mapping and gray level correction, the output image not only achieves the same effect of 16 bit detector, but also satisfies the gray relation. Also this method can effectively expand the dynamic range of the imaging system.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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