数字辐射成像系统阵列探测器成像变形分析

在数字辐射系统(DR)如60Co集装箱检测系统(TC-SCAN系统),采用圆弧形和直线(折线)形两种形式的线探测器阵列,分析了两种探测器阵的成像变形,设计了削减这种变形的算法并在TC-SCAN集装箱检测系统中取得较好的应用。

迭加法减小γ数字辐射成像系统噪声的研究

γ数字辐射成像(γ DR)系统的主要噪声源是由射线与物质相互作用的随机性产生的统计涨落噪声,对采样信号进行多次迭加平均是减小噪声的有效方法。本工作从理论上推导了迭加法降噪效果的影响因素,得到了迭加后噪声强度与迭加次数和采样周期之间的关系,并用实验进行了验证。研究结果应用于钴 60集装箱检测系统的降噪处理,取得了良好的效果。

图像仿真在数字辐射成像系统指标估算中的应用

通过计算机模拟的方法改进了60Co集装箱检测系统的指标估算的方法,结果CI和IQI指标估算值与实测值较好地吻合。

用蒙特卡罗方法对^(60)Co数字辐射成像系统检测射线束的准直研究

应用蒙特卡罗方法模拟了60Co辐射成像系统检测射线束的准直过程。通过分析MCNP程序给出的计算数据,讨论了源室、准直器和侧屏蔽体在射线准直过程中的不同作用,对实现成像系统射线的准直具有参考价值。

双通道机载微波辐射成像系统

已研制成功的双通道机载微波辐射成像系统 ,工作频率为 35GHz ,双通道分别为水平极化和铅垂极化 ,采用入射角为 4 5°的机械圆锥扫描 ,两部波束宽度为 1 5°的卡塞格伦天线交替对地扫描 ,在PC机的显示器上实时显示所得的两幅伪彩色图像 ,辐射测量数据同时存入PC机硬盘 ,以待后续处理。采用两部Dicke辐射计 ,积分时间为 5ms、10ms、50ms、1s可分挡调节 ,前端噪声系数F <6 .5dB ,中频带宽 5～ 70 0MHz ,灵敏度计算值为ΔT =0 .1K(τ =1s) ,实测ΔT =0 .15K。图像显示时采用非均匀大小像素的圆弧显示方法。用 5m运动高台对地成像实验表明 ,该系统工作性能稳定 ,已达到实用水平。

^(60)Co大型客体辐射成像系统γ检测射线束研究

应用MCNP程序研究了60Co大型客体辐射成像系统中的检测射线束。本计算模拟实际钴源大小获得了面源条件下距源不同位置处的射线剂量分布曲线,对近检测面处射线束的强度和分布形状给出详细的计算结果,并由此得出成像系统对被检客体的单次检测剂量。从结果分析,采用该计算模型得到的射线束具有良好的准直效果并满足实际检测的要求。

辐射成像系统模拟软件NUCRPD的研发与应用

在辐射成像系统的设计研发中,经常需要计算系统的各项物理性能指标。为了提升产品研发的效率,同方威视联合清华大学,基于蒙特卡罗程序包Geant4,研发了国内首套具有自主知识产权的辐射成像系统模拟软件NucRPD(NUCTECH Radiography Performance Design Tools),其能够快速、精确地模拟系统的各项性能指标。该软件对常用的一些辐射成像系统进行了参数化建模,用户通过修改软件界面上的少量参数,就可以快速建立各类辐射成像系统的几何体、源项、物理模型和统计量,然后在服务器上以并行计算方式完成模拟计算,能在较短的时间内模拟出系统的性能指标,并给出直观的图形帮助用户深入理解模拟结果。NucRPD的模拟结果经过了大量的实验验证,其剂量场分布和物理指标等模拟结果和实验结果符合得很好。NucRPD已经应用于同方威视辐射成像系统产品的设计研发,在产品的物理指标优化和辐射防护优化中发挥了重要作用。

^60Co双投影辐射成像系统中的散射干扰模拟研究

^60Co双投影辐射成像系统,采用两个射线源,分别底置和侧置,通过一次扫描即可获得仰视和侧视两个方向的投影图像。但由于散射的存在,两个投影平面的成像会相互干扰。为降低两投影平面间的散射影响,提高该系统辐射图像的质量,首先基于蒙特卡罗方法建立仿真模型,并对空载时散射分布的模拟值与实验值进行对比,验证了模型的可靠性,然后模拟分析了不同投影平面间距、探测器周围布置不同屏蔽材料(钨、铅、钢和铝)以及屏蔽层位置和厚度对散射的影响。结果表明:当投影平面间距为40 cm并且屏蔽层厚度相同时,使用铅并将其布置在支撑架和侧视电离室之间时,对散射的屏蔽效果最好;投影平面间距分别为40 cm和80 cm时,散射可以分别降低至间距为10 cm时的55%和40%以下,安装2.5 cm的铅片可以将散射进一步降低80%。此研究为双投影系统针对散射校正的硬件改良和升级提供参考与指导。

大型物体辐射成像系统中散射问题的研究

在大型物体辐射成像系统中,成像质量是衡量成像系统的决定性指标,提出采用品质因子Q做为指标来描述成像系统,并结合蒙特卡罗模拟方法研究了在常见的X射线成像系统中发生的散射干扰对成像质量的影响。

新型图像检查调度技术在航空托盘货物检查辐射成像系统的应用

航空托盘货物检查系统是继大型集装箱检查系统之后研制的应用于航空集装箱货物检查的又一综合辐射成像系统 ,该系统采用了基于队列查询的互锁式双级流水结构、队列请求互斥原理等新型的图像检查调度技术 ,为系统具有小型化、灵活的特点提供了良好的保障。

打破传统探伤技术的局限——用于检测锅炉管裂纹的数字辐射成像系统取得新进步

锅炉水冷壁泄漏问题一直是导致蒸汽发电厂强迫停运的主要原因之一。但是，传统的无损评估技术在检测水冷壁管冷侧内表面腐蚀疲劳裂纹方面，成效很差。美国电力研究所（EPRI）正对一套有希望扭转这一局面的原型直接数字辐射成像系统进行现场试验。

地面成像光谱辐射测量系统及其应用

系统介绍了自主研制的基于制冷面阵CCD地面成像光谱辐射测量系统(field Imaging spectrometer system,FISS)的成像原理,结构设计,主要指标参数和数据处理流程等。利用室内布设的精确标志点和野外测量数据纠正了FISS系统几何畸变;利用自行开发的光谱定标软件对FISS系统进行波长定标,确定了各通道中心波长和全波半高宽;在室内,以积分球为光源,对FISS系统逐波段进行了绝对辐射定标,定标精度优于5%,并建立了各种测量条件下绝对辐射定标系数查找表;最后,利用FISS系统样机进行了大量室内和野外测量实验,并基于获取的部分数据做了作物-杂草识别、近海岸海洋环境试验、牛奶品种识别和植物生化参量反演等研究。研究结果表明,FISS系统能够成功地用于上述领域的研究,并在地质、食品、农业、林业和城市等领域也具有强大的应用潜力。

数字辐射扫描成像系统水平分辨率的提高

对辐射成像无损检测系统中的水平采样模型和模糊影响进行了分析 ,提出重叠采样提高水平扫描分辨率的方法 ,并通过实验测量水平冲击响应函数 ,利用逆滤波算法对采样模糊后的图像进行了恢复。

热辐射扫描成像系统的实验研究

本文介绍一种最新研制的适合于基础物理实验的热辐射与红外扫描成像实验仪 ,利用它测量了有狭缝铝表面样品的红外图像 ,并与理论模拟的图像以及样品的实际值进行了比较。

TC-SCAN组合移动式数字DR成像系统图像动态校正技术研究

组合移动式数字DR成像系统中,由于门架在轨道上运行过程中发生变形,生成的图像中产生横纹,在轨道很长的滚装车辆检测系统中这种横纹现象更明显。介绍了这种横纹产生机理,研究了相应的校正消除方法,并设计了实用的动态校正方法。

辐射成像无损检测技术中辐射源几何尺寸引起图像模糊的恢复

对辐射成像无损检测系统中辐射源几何尺寸引起的图像模糊进行了分析 ,并测量了辐射源模糊的冲击响应函数。利用维纳滤波对模糊图像进行恢复。对其中的图像信号功率谱和噪声功率谱提出新的计算方法。

^(60)Co货运列车检查系统图像数据的高速传输与实时存储

在 60 Co货运列车检查系统中 ,由于列车车厢图像的数据量非常大 ,传输与存储的时间非常短 ,采集过程中图像数据的传输与实时存储是系统的一个重要课题。

基于FISS成像光谱数据的鲜-解冻肉识别研究

基于自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(field imaging spectrometer system,FISS),利用获取的可见/近红外波段成像光谱数据进行鲜猪肉和解冻猪肉的识别研究,同时对鲜猪肉的新鲜度在类别和等级上分别进行识别研究。通过最小噪声分离变换和一阶微分处理,消除数据高频随机噪声和基线偏移,改善多重共线性,运用Wilks’lambda逐步法选择特征波长,采用Fisher线性判别函数建立判别分析模型。运用选择的前8个波段建立模型,对鲜猪肉和解冻猪肉的识别即可高达99%;运用选择的前6个波段,鲜猪肉新鲜度类别总体正确识别率达到98%;运用28个波段,鲜猪肉新鲜度等级的总体正确识别率为93.6%。研究结果表明,FISS在肉类食品品质识别分类方面具有较高的应用潜力。

采用可见/近红外成像光谱技术的玉米籽粒品种识别

利用地面成像光谱辐射测量系统(Field Imaging Spectrometer System,FISS)获取了5种玉米籽粒的成像光谱数据,经反射率反演、噪声去除和一阶微分处理后,运用Wilk-lambda逐步判别法进行波段选择并建立判别模型。交叉验证结果表明:(1)平均识别精度为91.6%,除了高油115的识别精度仅有87%外,其他品种的识别精度均在90%以上;(2)在分类方案、光谱波段数、每类样本数量不变的情况下,分类精度受类别数和类别间可分性的影响;(3)随着入选波段数的增加模型识别精度逐步提高。因此成像光谱技术在玉米品种的识别以及质量检测方面具有重要的应用前景。

基于FISS成像光谱数据牛奶品种识别研究

利用自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(fieldimaging spectrometer system,FISS)获取了14种典型牛奶样品的高光谱图像数据,并基于此做了牛奶品种识别研究。首先剔除2个异常样品,对剩余12种牛奶样品随机取样,共取1200个像元样本;为消除高频随机噪声和基线偏移,改善多重共线性,对所有样本做移动平均平滑和一阶微分预处理,再运用逐步回归法选择的特征波长建立牛奶多类判别分析模型。结果表明,对12种牛奶样本混合识别,总体判别精度高达95.5%,其中蒙牛、伊利和光明三种原味酸奶的总体正确识别率为88.3%;对这三种原味酸奶构成的样本子集单独识别,其总体正确识别率为88.7%。这说明FISS能够用于牛奶品种识别研究,还发现为实现有针对性的牛奶品种鉴别,同类型不同厂家生产的牛奶最好单独识别,这不仅能减少模型变量,提高模型运算效率和稳定性,也能提高判别的总体精度。