【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及x射線光學及數字圖像處理，具體涉及一種x射線背散射圖像處理方法。
技術介紹
1、x射線成像在無損檢測中起著至關重要的作用，在醫療診斷、安防、工業檢測等各個領域都有廣泛的應用。傳統的透射x射線成像系統在探測金屬或無機材料方面表現出色，但在對低原子序數材料的精確成像方面面臨挑戰。此外，這些系統需要將探測器和源放置在目標的兩側，這限制了它們的實際應用（r.?lanier,?“recent?developments?in?x-rayimaging?technology”）。與x射線傳輸系統相比，x射線后向散射成像由于其強大的康普頓散射，對低原子序數材料的成像效果更好，從而提高了對這類目標的成像效果（d.-c.dinca,?j.?r.?schubert,?j.?callerame,?et?al.,?“x-ray?backscatter?imaging”）。目前，美國科學與工程公司(as&e)開發的傳統掃描x射線后向散射系統采用了“飛點”專利技術（j.?callerame,?“x-ray?backscatter?imaging:?photography?through?barriers”）。然而，與凝視成像系統不同，該系統需要測試對象與掃描光束之間的相對運動，這限制了其成像距離和分辨率。
2、將龍蝦眼透鏡引入后向散射成像系統是解決傳統成像方法局限性的有效方法。龍蝦眼光學最初是在1979年提出的（j.?r.?p.?angel,?“lobster?eyes?as?x-raytelescopes”），其靈感來自于
3、由于龍蝦眼透鏡是基于全反射定理的反射聚焦，為了獲得最佳聚焦（m.?ouyang,x.?zhao,?w.?he,?et?al.,?structural?design?method?of?the?meridional?lobster-eye?lens?with?optimal?efffciency），通道必須具有超高的縱橫比，通道側壁粗糙度必須小于1nm（l.?li,?c.?zhang,?g.?jin,?et?al.,?study?on?the?optical?properties?ofangel?lobster?eye?x-ray?ffat?micro?pore?optical?device），這對制造工藝和在如此窄的方形通道內壁表面涂覆金屬材料一直是一個挑戰。
4、2022年，北方夜視科技有限公司(nnvt)的li等人報道了采用微通道板技術和原子層沉積技術克服了這些挑戰并首次試驗高縱橫比(500)龍蝦眼微孔光學器件（l.?li,?y.zhang,?m.?ouyang,?et?al.,?fabrication?and?performance?of?lobster?eye?x-raymicro?pore?optics?with?the?ultra-high?aspect?ratio）。該方法為龍蝦眼微孔光學用于硬x射線提供了可能。
5、然而，與傳統聚焦成像相比，x射線后向散射成像不但由于康普頓散射信號較弱導致成像結果受到噪聲的顯著影響，而且龍蝦眼透鏡的獨特結構在成像中還會引入固有的十字型偽影。此外，制造工藝的限制使得透鏡無法完全精確地聚焦散射光，從而導致探測器接收圖像中出現直接穿透透鏡的透射光和噪聲疊加在背散射圖像中而導致的亮斑，這使得直接從原始后向散射圖像中得到有用信息變得困難，因此亟需對x射線背散射成像進行降噪處理，并消除十字型偽影。
技術實現思路
1、針對上述問題，本專利技術提出了一種x射線背散射圖像處理方法，該方法充分考慮到龍蝦眼透鏡的成像特點及圖像中的噪聲類型對x射線背散射圖像進行降噪及增強處理，并實現十字樣背景的消除。
2、為解決上述問題，本專利技術采取如下的技術方案：
3、x射線背散射圖像處理方法，包括以下步驟：
4、步驟1：獲取基于高深寬比龍蝦眼透鏡的x射線凝視型背散射成像得到的原始圖像；
5、步驟2：去除所述原始圖像的十字樣背景，得到去除十字樣背景后圖像，去除十字樣背景的過程具體包括以下步驟：
6、步驟2.1：從所述原始圖像中提取不包含目標的每一列像素和每一行像素；
7、步驟2.2：將步驟2.1提取的每一列像素和每一行像素分別展開成矩陣；
8、步驟2.3：針對每個矩陣，從原始圖像中減去矩陣，得到對應的結果，然后將得到的所有結果求累和并取平均值，得到去除十字樣背景后圖像；
9、步驟3：根據公式（2）對所述去除十字樣背景后圖像做方差穩定性變換，將圖像的乘性噪聲轉換為加性高斯白噪聲，得到轉換后圖像：
10、??????????????????????（2）
11、其中，和分別表示轉換后圖像和所述去除十字樣背景后圖像；
12、步驟4：利用高斯低通濾波器對所述轉換后圖像進行降噪，過濾掉圖像中的加性高斯白噪聲，得到降噪后圖像；
1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，直方圖均衡方法的公式為：
3.根據權利要求1所述的X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，高斯低通濾波器表示為：
4.根據權利要求3所述的X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，高斯低通濾波器的閾值設置為10。
5.根據權利要求1所述的X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，高斯高通濾波器可以表示為：
6.根據權利要求5所述的X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，高斯高通濾波器的閾值設置為4.7。
7.根據權利要求1所述的X射線背散射圖像處理方法，其特征在于，X射線凝視型背散射成像時光源出射光子能量范圍為33.336kev~40kev。
【技術特征摘要】
1.x射線背散射圖像處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的x射線背散射圖像處理方法，其特征在于，直方圖均衡方法的公式為：
3.根據權利要求1所述的x射線背散射圖像處理方法，其特征在于，高斯低通濾波器表示為：
4.根據權利要求3所述的x射線背散射圖像處理方法，其特征在于，高斯低通濾波器的閾值設置為10。<...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。