1 中北大学信息探测与处理山西省重点实验室, 山西 太原 030051
2 中国科学院自动化研究所, 中国科学院分子影像重点实验, 北京 100190
X射线递变能量成像是依次获取复杂结构件在递变能量下的局部有效信息, 并通过多谱融合获取完整结构信息。 但是目前的能量选择主要以人工设定管电压步进为主, 无法匹配检测对象的有效厚度变化率, 成像效率及射线利用率较低。 基于递变能量成像规律, 提出一种最佳X射线管电压预测算法。 该方法通过对检测物体进行变能量预扫描, 提取图像序列中有效厚度(高质量区域)和临近厚度(预测区域), 建立有效厚度的图像灰度与管电压、 X射线光谱之间的物理模型, 及临近厚度灰度差与电压的函数模型, 进而得到临近厚度最佳成像时的能量预测模型。 通过模型求解, 实现了能量的自适应预测。 以不同厚度钢块为对象, 利用该算法逐一预测各个厚度钢块最佳成像时的管电压, 并与实际值对比。 实验结果显示, 在低能时可跨3~4 mm准确预测, 高能时可跨7~10 mm预测, 精度可以达到95%以上。
X光谱 复杂结构件 递变能量 电压预测 有效厚度 X-ray Spectrum Complicated Structural Component Variable Energy Voltage Prediction Effective thickness
中北大学电子测试技术国家重点实验室, 山西 太原030051
常规固定能量的X射线成像方法, 对于厚薄差异大的工业复杂异形工件, 因成像系统动态范围受限, 易出现过曝光和欠曝光共存现象, 信息缺失, 成像质量差。 为此提出研究变能量X射线多谱成像方法, 在常规的射线成像系统上, 依据有效厚度与电压的匹配性改变X射线管电压, 获取递变电压下的多谱图像序列, 同时研究多谱序列信息提取与融合技术, 实现射线图像动态范围的扩展, 完整地再现复杂结构件的内部结构信息。 实验表明, 相对于12 bit的成像系统, 变能量X射线多谱成像方法有效地将系统动态范围扩展了3倍, 实现了复杂结构件的X射线高动态成像。
X射线多谱成像 复杂结构件 动态范围 变电压 有效厚度 X-ray multispectrum imaging Complicated structural component Dynamic range Variable voltage Effective thickness 光谱学与光谱分析
2013, 33(5): 1383
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
设计了一套利用白光干涉理论测量薄膜厚度的系统, 主要包括迈克耳孙白光干涉系统和光纤光谱仪。对干涉信号进行频域分析, 结合拟合测试与理论能量曲线的方法并选择合适的目标函数, 进一步精确反演得到待测薄膜样品的物理厚度, 使用上述方法对多组不同厚度的薄膜样品进行计算, 并对结果进行了详细的精度及误差分析。将本实验装置测试所得到的数据与传统的光度法相比较, 结果表明使用该测试方法测量光学薄膜物理厚度的误差可以小于1 nm。与传统的光度法和椭偏法相比, 提供了一种测量光学薄膜厚度的较为简单、快速的解决方案, 同时保证了较高的精度。
白光干涉 测量薄膜物理厚度 等效厚度 频域分析