编码源中子成像图像重建算法的研究及其可见光实验模拟

• 作 者: 张雪霜
• 机 构: 北京大学
• 出 处: 北京大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 编码源中子成像 MURA编码孔板 图像重建算法 可见光 模拟实验

中子照相作为无损检测的重要手段,已在发达国家得到了广泛应用。中子成像的质量主要取决于中子注量率和准直比。传统的中子照相,为了获得准直比较高的中子束来透射物体成像,需要以降低注量率增加时间为代价,在较长的距离上实现高准直比。　　
编码源中子成像利用编码板上的多个光阑引出中子,与同样准直比的单光阑成像系统比,能够大幅度增加成像平面的中子注量率;而与同样成像面中子注量率的单光阑成像系统比,通过每个码板元光阑的中子束准直比得到了较大提高。故编码源中子成像是解决准直比和注量率之间矛盾的一个可能的有效方法。但是利用编码中子源获得的投影图像是来自不同光阑的清晰投影的错位叠加而成的模糊图像,需要通过后期处理重建图像。　　
编码源成像同编码孔成像的数学描述相近,而且编码孔技术已经成功应用于天文、医学等领域,积累了很多成熟的图像重建算法。本工作借鉴了这些经验,选用了具有相关特性的改进型的均匀冗余阵列(MURA)编码孔板,对比了适合编码源成像的相关算法、滤波反卷积算法、迭代算法,设计并进行了可见光的模拟实验,充分验证了以上算法编码源图像重建上的适用性,比较了算法对噪声和近场伪像的响应,分析了各种非理想条件成像并提出了相应的修正方法,并且探索了不同放大倍数及不同编码源面积对成像质量的影响。结果表明,编码源中子成像能够有效地利用更大面积的中子面源,是一种值得进一步研究的技术。但在现阶段,编码源中子成像并不能完全取代普通的中子照相,只是在低产额中子源上进行超高准直比相衬成像这个特殊应用上显出了较大的优势。