康普顿散射成像论文_刘毅

导读:本文包含了康普顿散射成像论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:普顿,图像,探测器,核电,圆弧,最小化,正则。

康普顿散射成像论文文献综述

刘毅^[1]（2018）在《康普顿散射成像探测器的研制》一文中研究指出在核科学与核技术迅速发展的今天,各类放射源的使用以及安全问题是人们关注的重点对象。伽马射线成像仪对放射性物质的管理有着不可取代的地位,它能够迅速的找到放射源所在的位置,在放射性物质搜索过程中起到非常重要的作用。康普顿散射成像系统基于射线在多个探测器两次散射的动力学原理来获得入射射线的方位与能量信息。由于康普顿相机不需要很重的准直器来限定视野范围,其系统重量得到极大的减轻,可以做到更加便携,并且成像范围更广、探测效率更高、可探测的射线能量更高。目前,国内对于康普顿相机的整体系统研究比较少,也没有自主研发并将其投入市场应用的产品,仅有相关的模拟与图像重建算法研究。因此,开发一款具有高探测效率、宽视野范围、高角分辨率的新型康普顿相机,是一项具有重要意义的工作。探测器为康普顿散射成像系统的核心部件。本文针对康普顿相机成像原理,研制了一套适用于康普顿相机的康普顿散射成像探测器。本文基于SensL C-60035像素型SiPM耦合GAGG:Ce晶体研制散射层探测器和吸收层探测器,并设计了前端读出电路、定时电路以及电源模块,对探测器的性能进行了测试,根据探测器获取的数据,采用滤波反投影成像算法对图像进行重建工作。本文为国内康普顿散射成像系统的研制提供了一定的参考。该论文来源于中科院科研装备研制项目“康普顿散射-编码孔径复合探测成像系统”(课题编号:29201707)、国家重点研发计划项目“高分辨率航空伽玛能谱测量及机载成像光谱测量技术”(课题编号:2017YFC0602100)和国家自然科学基金项目“核脉冲信号链的数学构建与高速实时数字重构技术研究”(课题编号:41474159)。本文的实验结果有:1.采用~(22)Na源分别对散射层探测器和吸收层探测进行分别测试,散射层探测器与吸收层探测器散点图的点清晰可见,散射层探测器投影图的峰谷比为3.84:1,吸收层探测器的峰谷比为3.67:1。2.对散射层探测器和吸收层探测器进行分别测试,散射层探测器对能量为511keV的γ射线平均能量分辨率为10.65%;对能量为662keV的γ射线平均能量分辨率为9.71%。吸收层探测器对能量为511keV的γ射线平均能量分辨率为11.93%,对能量为662keV的γ射线平均能量分辨率为10.88%。3.采用~(22)Na源对散射层探测器与吸收层探测器共同测试,散射层探测器投影图的峰谷比为3.59:1,吸收层探测器的层探测器的峰谷比为2.83:1。4.为了解探测器的射线能量探测下限,分别用~(241)Am源,~(57)Co源,~(133)Ba源,~(22)Na源,~(137)Cs源对探测器进行测试,结果表明,探测器的探测射线能量下限大于365keV。5.对滤波反投影算法的关键点展开了研究。改善以点扩散函数(PSF)的卷积来建模的方法,将球面成像表面立体映射到平面来完成,每个单独的锥体可以用在图像球体上创建等效环的平面代替。实验表明能对150mm以外的~(137)Cs进行成像。(本文来源于《成都理工大学》期刊2018-06-06）

古宇飞,闫镔,李磊,魏峰,韩玉^[2]（2014）在《基于全变分最小化和交替方向法的康普顿散射成像重建算法》一文中研究指出康普顿散射成像技术利用射线与物质作用后的散射光子信息对物质的电子密度进行成像.与传统的透射成像方式相比,康普顿散射成像具有系统结构灵活、成像对比度高、辐射剂量低等优势,在无损检测、医疗诊断、安全检查等领域有着广阔的应用前景.但其重建问题是一个非线性的逆问题,通常是不适定的,其解对噪声和测量误差非常敏感.为解决此问题,本文结合全变分最小化正则化方法和交替方向法提出了一种新的康普顿散射成像重建算法.该算法首先将问题对应的TV模型转化为与之等价的带约束的优化问题,然后利用增广拉格朗日乘子法将优化问题分解为两个具有解析解的子问题,并通过交替求解子问题使增广拉格朗日函数达到最小,进而得到重建的图像.在仿真实验中,通过与主流的ASD-POCS方法进行对比,证明了该算法在重建精度和重建效率方面的优势.(本文来源于《物理学报》期刊2014年01期）

古宇飞,闫镔,李磊,韩玉^[3]（2013）在《康普顿散射成像图像重建算法综述》一文中研究指出康普顿散射成像技术因其灵活的系统结构、较低的辐射剂量而广泛应用于传统透射成像技术无法应用的场合,受到研究者的关注。图像重建算法是康普顿散射成像技术的核心,直接决定着重建图像的质量。本文从康普顿散射成像的正向模型讲起,分别对解析和迭代两种重建算法进行了介绍,着重对解析重建算法中的圆弧Radon变换模型和迭代算法中正则化过程中引入的全变分最小化方法进行了阐述和分析。最后,对康普顿散射成像重建算法存在的问题及发展趋势进行了总结。(本文来源于《CT理论与应用研究》期刊2013年03期）

崔玉华^[4]（2012）在《X射线康普顿散射成像技术的研究与应用》一文中研究指出本文结合X射线安全检查设备应用的现实情况,阐述了X射线康普顿散射成像原理和特点,并就相关成像设备的应用领域进行了介绍和分析。(本文来源于《中国安防》期刊2012年03期）

郝魁红,冯相国,李炎钧,柏昊,王化祥^[5]（2010）在《甄别级CdZnTe探测器在康普顿散射成像系统中的应用研究》一文中研究指出通过分析康普顿散射成像系统及CdZnTe探测器性能,并考虑到相应核电子学电路的噪声特性,设计了用于康普顿散射成像系统的甄别级CdZnTe探测器,并设计了与探测器相适应的低噪声小尺寸电荷灵敏前置放大器和主放大器。在常温下,5 mm×5 mm×5 mm的甄别级CdZnTe探测器与小尺寸核电子学电路系统对于662 keV的~(137)Cs源,其能量分辨率小于4%。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2010年07期）

曹咏娜^[6]（2010）在《康普顿散射成像技术在飞机构件无损检测中的研究与仿真》一文中研究指出飞机结构腐蚀损伤时刻威胁着飞机的运行安全。结构腐蚀损伤的准确检测是航空公司一直面临的重大技术难题。为解决现有技术中存在的问题,采用多角度康普顿散射成像技术对飞机蒙皮进行无损检测。本文主要讨论了康普顿散射成像技术的基本理论,探索检测飞机大结构件损伤的多视角检测模型及方法,研究图像重建算法。首先,基于蒙特卡罗原理并利用粒子输运软件Geant4、MCNP,设计康普顿散射物理过程的模型,仿真康普顿散射光子在不同情况下的物理过程,射线粒子在系统中的传输。利用MCNP,对不同系统结构模型及结构参数,模拟仿真射线光子在系统中的传输,从而获得射线光子在系统中的分布及探测器的响应,为改善系统的测量性能提供了指导,优化设计了系统结构和参数。其次,利用基于多视角探测信息提出的探测器空间位置分布、准直栅的优化设计、网格划分等多种技术,研究提高康普顿背散射图像重建质量的算法,获取较为精确的被测对象腐蚀损伤状态信息。最后,利用优化后的系统装置,对不同损伤情况,给出了重建后的图像,验证了该系统在无损检测中的优越性,并针对当前康普顿散射测量系统中存在的问题,提出了进一步研究的方向和建议。(本文来源于《中国民航大学》期刊2010-04-15）

王加俊,赵然,黄贤武^[7]（2004）在《基于康普顿散射能谱的逐点重建成像法》一文中研究指出利用康普顿散射可以重建物质的电子密度图像 .传统的逐点重建法算法简单 ,但实验装置复杂 ,且存在对焦误差 .本文对传统的逐点重建成像方法进行了改进 ,提出了基于行扫描散射能谱的逐点重建方法 ,在此基础上用对称校正的方法对重建结果进行了改善 ,并给出了计算机仿真的结果(本文来源于《小型微型计算机系统》期刊2004年05期）

赵然^[8]（2003）在《基于能谱的康普顿散射成像技术的研究》一文中研究指出康普顿散射成像是通过测量从被照物体中发射出来的康普顿散射线来对物体内部进行成像的放射成像技术。它可以提供关于物体内部物质电子密度分布的图像信息。在一些无法利用传统透射线成像的情况下，康普顿散射成像具有独特的优势。因而，这一成像技术在医学诊断和工业无损检测中具有良好应用前景。 本文从康普顿散射的能谱出发，研究物质电子密度图像的重建问题。首先，本文讨论了康普顿散射能谱的蒙特卡罗模拟方法。并通过蒙特卡罗法模拟结果与宏观统计法模拟结果的比较，表明了该方法的优越性。 其次，本文对传统的逐点重建成像方法进行了改进，提出了基于行扫描散射能谱的逐点重建成像法。该方法采用逐行扫描代替逐点扫描，对行扫描的能谱进行解析以获得散射光子的计数。从而大大简化了扫描装置，提高了扫描速度，更有效地利用了放射剂量，并避免了对焦误差，对于医学实时诊断具有重要价值。同时进一步提出对称校正的方法以解决逐点成像法固有的误差累积。计算机仿真的结果表明，在对物体表面或密度较低的物体进行成像的情况下，对称校正的效果接近于透射校正，但它可以用于背散射成像，这是透射校正所无法实现的。 最后，本文提出一种结合直方图约束和Tikhonov-Miller正则化的连续近似迭代算法。由于从康普顿散射能谱直接求逆重建密度图像是一个不适定性问题，测量的微小误差会在重建结果中被放大。为了获得稳定而满意的解，我们采用直方图约束下的正则化方法对连续近似迭代进行约束。和传统的连续近似迭代法相比，该方法在加快收敛速度同时能够有效地改善重建质量，同时我们采用阈值对先验直方图的影响进行动态地控制，有效地增强了直方图约束的抗干扰性。(本文来源于《苏州大学》期刊2003-05-01）

赵然,王加俊,黄贤武^[9]（2003）在《一种基于能谱的康普顿散射逐点重建成像方法》一文中研究指出利用康普顿散射可以重建物质的电子密度图像。传统的逐点重建法算法简单,但实验装置复杂,且存在对焦误差。文章对传统的逐点重建成像方法进行了改进,提出了基于行扫描散射能谱的逐点重建方法,在此基础上用对称校正的方法对重建结果进行了改善,并给出了计算机仿真的结果。(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2003年03期）

霍东来,刘以农^[10]（2002）在《大型物体前向康普顿散射成像的若干模拟计算结果》一文中研究指出在现有的康普顿散射成像技术中 ,如何对大型物体进行成像的问题始终没有得到充分解决。曾提出利用小角度前向散射原理成像的方法 ,利用该方法进行了若干次模拟计算 ,并对结果进行了分析。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2002年04期）

康普顿散射成像论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

康普顿散射成像技术利用射线与物质作用后的散射光子信息对物质的电子密度进行成像.与传统的透射成像方式相比,康普顿散射成像具有系统结构灵活、成像对比度高、辐射剂量低等优势,在无损检测、医疗诊断、安全检查等领域有着广阔的应用前景.但其重建问题是一个非线性的逆问题,通常是不适定的,其解对噪声和测量误差非常敏感.为解决此问题,本文结合全变分最小化正则化方法和交替方向法提出了一种新的康普顿散射成像重建算法.该算法首先将问题对应的TV模型转化为与之等价的带约束的优化问题,然后利用增广拉格朗日乘子法将优化问题分解为两个具有解析解的子问题,并通过交替求解子问题使增广拉格朗日函数达到最小,进而得到重建的图像.在仿真实验中,通过与主流的ASD-POCS方法进行对比,证明了该算法在重建精度和重建效率方面的优势.

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

康普顿散射成像论文参考文献

[1].刘毅.康普顿散射成像探测器的研制[D].成都理工大学.2018

[2].古宇飞,闫镔,李磊,魏峰,韩玉.基于全变分最小化和交替方向法的康普顿散射成像重建算法[J].物理学报.2014

[3].古宇飞,闫镔,李磊,韩玉.康普顿散射成像图像重建算法综述[J].CT理论与应用研究.2013

[4].崔玉华.X射线康普顿散射成像技术的研究与应用[J].中国安防.2012

[5].郝魁红,冯相国,李炎钧,柏昊,王化祥.甄别级CdZnTe探测器在康普顿散射成像系统中的应用研究[J].核电子学与探测技术.2010

[6].曹咏娜.康普顿散射成像技术在飞机构件无损检测中的研究与仿真[D].中国民航大学.2010

[7].王加俊,赵然,黄贤武.基于康普顿散射能谱的逐点重建成像法[J].小型微型计算机系统.2004

[8].赵然.基于能谱的康普顿散射成像技术的研究[D].苏州大学.2003

[9].赵然,王加俊,黄贤武.一种基于能谱的康普顿散射逐点重建成像方法[J].微电子学与计算机.2003

[10].霍东来,刘以农.大型物体前向康普顿散射成像的若干模拟计算结果[J].核电子学与探测技术.2002

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