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双能X射线骨密度仪系统具有测量精度高、时间短、剂量低等独特优势,是目前X射线骨密度测定技术的“金标准”。本文采用半导体CdZnTe探测器模块搭建半导体光子计数骨密度能谱测量平台,针对CdZnTe半导体探测器信号特点,使用移动最小二乘算法进行不同材料高低能拟合校正。移动最小二乘算法通过权函数改变目标数据点周围节点对其影响程度,可以让数据点的拟合方向更具灵活性。研究分析移动最小二乘算法对双能X射线骨密度测量数值的数据处理流程,完成基于移动最小二乘高低能拟合校正算法的骨密度测量实验。实验结果表明,本文所设计实现的基于移动最小二乘算法的骨密度双能拟合技术在实际应用中能达到较好的拟合误差精度,其中探测器像素单元在高能条件下拟合平均误差为0.032%,低能条件下拟合平均误差为0.036%。进一步数据分析表明,边缘像素单元与中心像素单元在高低能条件下的拟合误差差异仅为0.012%和0.011%。该算法能够有效提高半导体光子计数探测器的骨密度测量精度,降低探测器边缘像素单元信号不均匀性差异带来的误差影响,对目前线阵或面阵光子计数半导体探测器像素差异对骨密度诊断的影响具有良好的改善作用。 相似文献
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双能CT技术可以重建物质的原子序数和电子密度信息,是一种有效的物质辨别技术。进行X射线能谱估计是双能重建的前提,能谱估计的准确性直接影响双能重建结果。但是,目前还没有学者对能谱估计的误差如何影响双能图像质量进行系统的研究。本文从双效应分解双能重建出发,量化分析能谱估计误差对双能重建结果的影响并给出误差传递的理论计算方法,论证影响双能图像准确重建的关键因素,同时由此定义适用于双能成像分析的能谱误差和针对双能成像的等效能谱概念。初步实验结果验证了这些理论的有效性。 相似文献
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双能X射线骨密度仪技术进展综述 总被引：1，自引：0，他引：1
骨质疏松的日趋严重使得骨密度的测量越来越受到人们的关注。随着医疗技术的不断进步,双能X射线骨密度仪以其精确的测量结果,较低的辐射剂量以及多种类多型号,被广泛运用于骨质疏松的诊断中。本文介绍骨密度的概念、测量方法和部位,重点介绍双能X射线骨密度测量的基本原理和关键技术。通过不同的分类方法对现有双能X射线骨密度仪进行分析和阐述,并通过硬件和软件对目前双能X射线骨密度仪存在的问题进行分析,对未来该技术的发展趋势进行了讨论和预测。 相似文献
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本文关注的是高能双能X射线透视成像以及成像中物体的识别和检测,按照从单能到低能双能再到高能双能的发展脉络介绍了双能X射线DR成像技术背景,详细阐述了高能双能X射线DR成像物质识别原理方法、技术特点和针对性改进,着重讨论了该方法能够用于物质识别的本质,并介绍了该领域面临的挑战和最新进展。 相似文献
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双能CT材料分解对了解物质内部材料分布有重要作用,常规CT所使用的X射线能谱分布未知,无法根据能量信息获得材料衰减系数,并且连续能谱投影与单能重建算法不匹配,导致重建图像衰减系数和材料理论衰减系数之间存在误差,分解结果不准确。针对上述问题,本文引入参考组分获得等效能量信息,进而获得材料的单能衰减系数,并且引入邻域空间欧式距离容差对材料分解模型中的材料组成进行约束,欧氏距离容差根据参考组分重建图像获取。实验结果表明,本文方法能够在常规CT投影系统的基础上,对检测物体中各材料进行准确分解。 相似文献
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能谱CT可产生不同X射线能量下的基材料图像,所产生的基材料图像可用于组织成分和造影剂分布的定性与定量评价,且对成像物质分离、鉴别的能力明显优于传统单能CT。能谱CT中双能谱技术是最常用的模式之一,在临床应用中发挥了重大作用。本文就双能谱CT图像域基材料分解的两物质分解、多物质分解方法进行总结,最后展望未来可能的发展方向。 相似文献
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双能CT的基本原理、应用和未来展望(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
断层影像(CT)的图像对比度与扫描所用的X光源能谱分布有很大关系。传统CT使用具有能谱分布的一个光源进行成像,有时会出现信息模糊致使两种不同材料在CT图像上完全相同。双能CT使用两个不同分布的能谱对物体进行成像,能够消除单能谱情况下的信息模糊。虽然双能CT的基本概念由来已久,但最近商业系统的出现使双能CT迅速成为一个热点。我们首先概述了双能CT的基本物理原理和双能信号处理方法,包括促使双能CT进入现代医学成像的关键技术。其次,双能CT的应用已非常广泛,本文从其在临床应用角度进行了详细介绍使读者有所了解。最后,我们简要探讨了当前的两个技术发展领域:光子技术探测器和技术合成CT。 相似文献
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最小焦皮距是国标中限制CT扫描仪小型化的一个关键参数。本文介绍焦皮距的物理意义,分析X射线透视成像和X射线计算机断层成像的异同,以及滤过器在X射线计算机断层成像中对扫描孔内吸收剂量分布的重要影响。实验证明,由于滤过器的作用,大、小CT扫描仪扫描孔内的吸收剂量分布都是中心区域高、内壁区域低。源自X射线透视成像的最小焦皮距概念,在断层成像中不能发挥同样的作用,但是会限制CT扫描仪小型化的发展。 相似文献
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CTX射线能谱滤过器的优化设计 总被引：1，自引：0，他引：1
采用蒙特卡罗方法对CTX射线能谱滤过器的优化设计进行了研究。使用EGSnrc软件对电子打靶产生X光子的物理过程和X光子穿过不同滤过器的物理过程进行了模拟,从信噪比的角度给出了优化设计的依据和计算公式。结果表明,滤过器设计存在最优化的设计参数,但是在不同的成像条件和成像要求下,其最优化参数是不同的,需要根据具体的条件来确... 相似文献
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多能谱X射线成像技术及其在CT中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
随着探测器技术的不断发展,具有能谱分辨能力的光子计数探测器成为人们研究的焦点,并在X射线成像领域开始得到应用.使用该种探测器,可以将具有较宽能谱分布的X射线分为不同的能区分别进行计数,获得详细的能谱信息及不同能量射线的衰减信息,由此引出了"多能谱成像"的概念.本义介绍了近些年来光子计数探测器技术的发展及其在X射线成像中... 相似文献
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静态CT技术相较于传统的螺旋CT，在扫描速度上有着革命性的优势，这使得其在行李安检等领域有着巨大的应用前景。目前，要实现静态CT系统的实际应用，需要解决几何尺寸误差标定、有限角重建、双能投影数据匹配等一系列实际问题。本文提出了一种基于分布式X射线源和双平面扫描方式的双能静态CT系统。该系统采用碳纳米管冷阴极射线管，实现X射线源的高速启停；并采用双平面扫描方式，提高投影数据的覆盖角度以减小伪影，并通过采集双能投影数据实现物质识别。本文详细介绍该静态CT系统的系统设计、几何校正及成像方法等内容。实际实验结果显示该系统可对箱包及其内部物体进行三维成像，获得较为理想的形状及材料信息，在行李安检领域具有较高的实际应用价值。 相似文献
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在深度偏移方法中，把二维隐式方法推广到三维，就会面对一个分块对角矩阵求逆问题. 通常，这种矩阵的求逆将耗费大量计算时间，严重制约了三维隐式方法偏移在实际资料处理中的广泛应用. 在螺旋边界条件下，该矩阵H具有Toeplitz结构的正定厄密矩阵，其快速求逆可由谱法LU分解或直解法快速实现. 本文结合谱法LU分解和直接解法方法的优点，提出了一种混合算法. 文中采用谱分解方法建立起矩阵列元素的谱分解表，并采用直解法的递推公式，可以快速给出矩阵的分解. 通过与谱法分解和直解法在分解精度和分解速度两方面的比较表明，本文方法与谱法相比，在非均匀介质中亥姆霍兹算子矩阵分解时的精度提高10倍；在计算速度方面，混合方法比简化后的直解法快. 因此，该方法的提出，在计算精度许可的条件下，最大限度地减少三维隐式差分偏移中矩阵求逆占用的时间，从而使得该方法能真正用于实际地震资料的处理. 相似文献
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时频分析技术是描述和分析非平稳信号的有效工具,如何提高谱分解的时-频分辨率受到了国内外学者的广泛关注.基于稀疏约束反演的谱分解方法(ISD)是近些年提出的一种具有高时-频分辨率的谱分解方法.然而传统ISD方法采用复雷克子波作为母小波函数,很大程度限制了信号分析的分辨率和精度.本文创新性地将传统ISD方法拓展到其他线性变换当中,提高了ISD方法的适用性.利用合成数据测试并对比了传统方法与ISD方法的时频分析结果,研究表明ISD方法不但能提供高分辨率的振幅谱,还能提供可靠的时-频相位谱信息.在此基础上,本文提出将高时-频分辨率的ISD方法与频变AVO(FAVO)反演相结合,得到能指示流体的地震波频散属性.将该方法应用于实际资料,结果表明基于ISD时频方法的FAVO反演结果具有更高的分辨率和准确度,对于储层油气具有更好的指示作用. 相似文献
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利用能谱整形技术产生的x射线优化能谱可减小伪影误差,提高无损检测材料识别精度。如何利用能谱整形技术产生指定的优化能谱是要解决的关键问题。为解决这一问题,对能谱整形基本理论进行了研究,设定了能谱整形的目标,利用蒙特卡罗方法模拟计算出电子加速器出射x射线能谱,对能谱和整形材料的线性衰减系数进行拟合,计算了能谱整形所需要的相关参数并确定能谱整形方法,运用蒙特卡罗方法模拟验证了所采用的能谱整形方法的合理性。 相似文献
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X线CT系统球管发射宽能谱X光子,使得重建图像中出现射束硬化伪影,如杯形和条纹伪影;成像对象体内还可能存在金属植入物,使得重建图像中出现金属伪影。多种图像伪影的同时出现,势必严重退化临床诊断精度,有必要深入研究加以抑制。本文利用数据一致性条件构造目标函数;利用非线性最小二乘和交替迭代优化算法求解最优尺度因子;最终得到可同时校正杯形、条纹和金属伪影的最优骨校正方法。计算机仿真实验结果表明,该方法的确能够自适应确定出最优尺度因子,从而同时校正多种图像伪影。 相似文献