数字化X光影像(CR)不同于一般的视频图像,有其自已的固有特点。不仅有用信号小(荧光信号):而且噪声干扰大(固有噪声、泊松噪声);特别是由于“双光纤排”的不均匀性而引起CR图像的不均匀,严重影响CR图像的质量,不利于医生的临床诊断。而光纤排又是目前研制的数字化X光影像仪(CR)中的核心部件,其性能好坏直接关系到数字化CR系统成败的大问题,因此,如何对由于光纤排通光的不均匀性而引起的CR图像的不均匀进行合理的校正与补偿,是提高数字化放射医学成像质量的关键,也是当今医学影像数字化CR领域着重要解决的难题。 为此,论文从研究校正算法和扫描硬件结构设计二个方面对数字化CR成像不均匀性进行了研究与改进。 从校正算法上:主要研究了国内外通常采用的线性和非线性校正算法。 线性校正算法:如果光纤排的通光系数在任何情况下近似为常数,即为线性的,则可以采用线性校正与补偿。但是,通过分析与实验证明,由于光纤排通光系数是非线性的且无规律的,因此用线性校正算法时,带来了较大的偏差; 非线性校正算法:非线性校正法要求事先要知道它的非线性响应曲线函数模型,然后再根据该曲线模型来进行非线性校正拟合。但由于光纤排的响应曲线往往是不规则曲线,很难选择合适的曲线模型。如果模型选择不当,会造成过拟合,对校正结果会产生较大的偏差。因此,常规校正算法不适合数字化X光影像不均匀性的校正。 基于常规校正方法的不足,本文提出了一种“基于多点定标分段线性校正算法”,来补偿和校正数字化X光影像的不均匀性。 多点定标分段线性校正算法的原理是:首先将光纤排的响应曲线分成若干段,每段用两点定标线性算法校正,利用分段线性函数来逼近非线性响应。因为光纤排对X光图像的响应为非线性响应,因此对多个定标点的选择应非常接近,使得分段后的区间内可近似为线性响应,然后分别对每段区间内的灰度值应用线性校正算法来校正。 实验结果证明,基于多点定标分段线性校正算法具有很好的校正效果。校正前CR图像的不均匀度为13%,校正后CR图像的不均匀度为2.6%,达到了不均匀度小于5%的总体指标要求,经校正后的数字CR图像质量也达到了医生