[发明专利]一种X射线线阵探测器校正与滤波方法

说明书

本发明提供了一种X射线线阵探测器校正与滤波的方法。该方法首先使用X射线线阵探测器采集图像数据，然后使用改进的两点校正模型对数据求解补偿增益因子和补偿偏置量因子进行校正。最后运用基于半隐式差分格式的偏微分方程处理算法滤除本底噪声、随机噪声、孤立噪声，解决了X射线图像由于像素响应不均和掺有噪声影响使得图像中含有条纹及细节模糊的问题。与传统方法相比，本发明处理后的数据结果平均均方误差更小，校正与滤波的效果更佳，有利于提高X射线检测质量。

技术领域

本发明涉及一种X射线线阵探测器校正与滤波方法，该方法提出了使用改进的两点校正算法进行校正，半隐式差分格式的偏微分方程算法滤波，属于图像处理和信号处理领域，可应用于X射线检测产品时对图像进行校正与滤波。

背景技术

作为无损检测技术的一种，X射线检测技术是现代物理学、电子学、计算机科学等多学科综合应用的产物，正以其优越的性能和特有的检测方式被广泛应用于零部件检测、轮胎检测、食品检测、安全检测等诸多领域，尤其适用于高速在线检测的要求。对X射线图像进行校正与滤波是至关重要的，可提高检测的质量。

目前，主要的校正处理方法有插值法和逼近法。分段插值算法虽然校正精度较高，但存在分段数量选择困难，分段过多运算量相应增加，分段过少会导致精度下降。基于响应曲线的三点分段算法，虽然能很好地逼近响应曲线，但需事先确定响应曲线的两个拐点，若拐点判别错误，整体的校正结果会出现偏差，相对较复杂。根据噪声的特点和产生原因，可分为3类：本底噪声、随机噪声、孤立噪声。主要的滤波方法为差值法消除本底噪声、卡尔曼滤波法滤除随机噪声、中值滤波法消除孤立噪声，但是需要进行多种滤波，较为复杂，抑制噪声的效果并不理想，数据波动依然较大。

针对以上问题，提出了改进的X射线图像校正与滤波模型。提出了采用两点校正求感光元件的补偿偏置量因子和补偿增益因子，使用半隐式差分格式的偏微分方程处理算法去噪。最后给出实验结果，证明该方法可以有效地解决X射线线阵探测器存在的由于像素响应不均和噪声所造成的图像质量下降问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提出了一种X射线线阵探测器校正与滤波方法，该方法能够准确有效地校正图像，还能抑制噪声的影响。为此，本发明采用如下的技术方案：

1.利用X射线线阵探测器采集数据；

2.建立两点校正模型；

3.建立求解补偿增益因子和补偿偏置因子模型；

4.半隐式差分格式的建立；

5.对半隐式偏微分方程进行迭代求解；

本发明具有如下的技术效果：

1.方法简单，易于实施。本发明利用改进的两点校正算法，相对于其他算法而言，效率更高。

2.准确性高。本发明在滤波过程中，采用半隐式差分格式的偏微分方程算法，实验证明提高了检测精度。

3.对于X射线检测相关领域均适用，提高检测质量。

附图说明

图1：本发明总体方案流程图。

图2：探测器的内部结构示意图。

图3：X射线检测装置系统结构示意图。

图4：未校正滤波的数据，图(a)为理想状态下无X射线行数据，图(b)为实际情况下行扫描数据，大小为1×9216。

图5：未校正且有噪声的X射线图像。

图6：四邻点集合。

图7：经过两点校正后的X射线图像。