非相干光點擴散函數的重建及其在同步輻射成像系統中的應用

夏慧娟 吳衍青 張 磊 孫元鶴 邰仁忠

1（中國科學院上海應用物理研究所 上海 201800）

2（中國科學院上海高等研究院 上海 201210）

3（中國科學院大學 北京 100049）

X射線成像技術在醫療、安檢、工業探傷、無損檢測等領域中具有舉足輕重的地位。由于X射線能量較高，所以實際應用中往往利用X射線的熒光效應將X射線轉化為可見光進行間接成像。尤其對于高能X射線同步輻射光源，間接成像探測器比直接探測壽命長，接收能量范圍高，而且容易實現。但是由于在轉換過程中受到各種因素，尤其是高折射率的影響，X射線間接成像質量有待提高。

在成像技術中，經常通過圖像的反卷積算法來消除成像系統的各種不理想因素，如離焦、運動模糊、光學介質畸變等不利影響。這些反卷積算法在X射線成像技術中也有不少應用。這些算法分為非盲去卷積算法和盲去卷積算法兩大類［1-2］。前者更適合精確恢復圖像。目前常用的非盲去卷積算法有近鄰法、逆濾波法、維納濾波法、線性最小平方法等線性算法［3-4］；Jansson-Van Citter法、非線性最小平方法等約束迭代法，最大似然法、最大后驗概率法等統計迭代方法；稀疏自適應網絡、完全卷積學習網絡等新方法［5-7］。這些算法計算量普遍較大，且都需要事先估計成像系統的點擴散函數（Point Spread Function，PSF）才能得到復原圖像；盲去卷積算法一般也需要預估PSF。PSF是衡量光學系統成像性能的數學工具，是恢復圖像過程中消除成像系統各種不利因素影響的關鍵。PSF估計準確與否直接影響了圖像恢復的效果。……