单源双能量X射线安全检查系统

• 作 者: 王进
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: X射线扫描系统 高低能探测器 连续能谱 有效原子序数 R_ψ及R判据 数据归一化处理 数字图像处理

本篇论文着重论述了单源双能量X射线安全检查系统的透射成像、物质属性判别以及数字图像处理技术。　X射线具有穿透物体的特性,物质的组成以及物质的透射厚度对X射线的衰减程度都具有不同的影响。当X射线的入射强度相同时,经过被扫描物质的衰减后,如果射线的透射强度不一样,就意味着不同的显示灰度。闪烁晶体型的X射线探测器具有较高的X射线探测效率,将探测器阵列组合成L型,使得成像范围能够覆盖整个行李包裹传送通道。由于各个探测点的制造工艺以及所在位置的不一样,就会造成同一种物质同一厚度在不同的探测点所测出的射线透射强度不一致,所以在显示图像前必须进行归一化处理,使得同种物质相同厚度的图像具有相同的灰度值。　实验中所用的X射线源发出的是连续能谱的X射线,探测器是双能量探测器。高低能探测器对各个X射线能谱的吸收效率不同,分别对应着高低能量的X射线透射强度。利用X射线高低能计算出R值,R值对应着物质的有效原子序数Zeff。大部分违禁物品例如炸药毒品等有效原子序数Zeff均小于10,当透射图像中仅仅根据物体外形无法判读出行李包裹中有无违禁物品时,利用X射线R值判据能够有效的判读出行李包裹中的物质属性,大大提高了判读图像的质量。本文详细论述比较了两种计算R值的方法,一种是单能谱的方法,另一种是连续能谱的方法。后一种算法在连续能谱下近似计算出单能谱下的R值,我们称之为Rψ判据。　数字图像处理的主要任务之一就是提高图像的质量,得到较高视觉细节内容的图像。另外数字图像处理能将我们感兴趣的图像内容单独显示出来,排除其它不相关因数的干扰,以提高看图的效率,使辨别危险品更加方便有效。