《基於通用X光機的光柵式硬X射線暗場成像技術研究》是依託清華大學，由黃志峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於通用X光機的光柵式硬X射線暗場成像技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：黃志峰
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於通用X光機的光柵式暗場成像技術克服了現有的硬X射線暗場成像技術對同步輻射源的依賴，根據不同物質對硬X射線散射能力的差異，可探測到傳統硬X射線衰減成像（即明場成像）和相襯成像無法分辨到的物體內部的超微細結構，因而成為硬X射線成像領域中最新的研究方向之一。本項目將深入研究在通用X光機的非相干條件下基於投影方法的光柵式暗場成像技術的物理原理和成像機制，探討硬X射線暗場信息的提取方法和CT重建算法，將現有相襯成像實驗平台設計改造為包含暗場成像、明場成像和相襯成像三位一體的綜合成像實驗平台，開展初步的實驗研究。新實驗平台可基於CT方式同時獲得物質與硬X射線相互作用的三個物理量（線性衰減係數、折射率和廣義散射參數）信息，這些信息互為補充，有效地融合一起，更加全面地展現物體更細微的結構。因此，本項目的研究成果將為新一代硬X射線成像技術奠定堅實的理論和實驗基礎，具有重要的學術價值和廣闊的套用前景。
結題摘要
基於通用X光機的光柵式暗場成像技術克服了現有的硬X射線暗場成像技術對同步輻射源的依賴，根據不同物質對硬X射線散射能力的差異，可探測到傳統硬X射線衰減成像（即明場成像）和相襯成像無法分辨到的物體內部的超微細結構，因而成為硬X 射線成像領域中最新的研究方向之一。項目成果主要包括以下幾部分：理論研究方面，推導出了小角散射角分布的二階矩與光強強度曲線對比度比值之間的定量數量關係；實驗方法方面，提出了一種基於源光柵步進的新的實驗方法；信息提取方面，深入研究了各種基於相位步進技術的相襯信息測量與提取方法，並提出了兩種基於三幅圖的信息提取方法，同時研究了其最佳化問題與誤差公式；圖像重建方面，研究了進行了層析重建方法的研究，對幾種不同的層析算法進行了較深入的研究；圖像處理方面，提出了基於噪聲分析的非局部均值降噪方法；同時深入研究了衰減、相襯、暗場三種信息的融合問題，提出了一種基於拉普拉斯金字塔的多尺度圖像融合方法。本項目取得的成果為光柵成像技術的臨床套用打下了很好的理論和技術基礎。
