康普顿散射成像系统的研究

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1、东南大学硕士学位论文康普顿散射成像系统的研究姓名：韩佳鑫申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：朱为2012-05-22摘要安伞检查是口岸检查的重要内容之～，是出入境人员必须履行的检查手续，是保障旅客人身安全的币要预防措施。随着全球范围内各类恐怖袭tb的不断发牛，安全检含被越来越多的固家所雨视，各安检设备厂商纷纷推出了各自的新产品。论义所提及的安检系统能够通过飞点扫撒的方式同时得到双能透射数据和背散射数据。在硬件设计方面，论文分别就透射和散射前端探测电路进行分析，设讣并选择了与之对应的稃控增益方案和模数转换芯片。为了适应安检系统数据量人和传输州

2、}宽人的特点，本文设计了一种基于以太网802．3标准的高速数据传输方案，详细介绍了MII接口定义和传输协议，给出了传输模块的硬件设计过程，包括器件选型、芯片配置、控制时序、FPGA调试等。存信号分析方而，论文设计’+些基础的实验以测试和分析前端透射电路的性能。论文还设计了一绢实验以测试和分析光电倍增筲位置对散射信号的影响。在系统成像办面，论文基于局域标准筹原理提出了一种评估图像噪声的方法。这种方法能够量化计算图像的信噪比。图像处理以后信噪比是否提高是评价这种图像处理算法是否有效的重要依据。本论文着眼于康普顿散射安检成像系统的研究。论文阐述了X射线的

3、成像原理和康普顿散射成像技术及其特点，介绍丫匕点扫描的原理，然后讲述了系统硬件设计的过程，最后简单进行了信号分析和图像处理。关键词：康普顿散射以太网Mll接口局域标准差AbsnactAbstractThesecurityinspectionisanimportantpartincustomportcheck．Entry—exitpeoplemustcarryoutthisproceduretoguaranteetheirpersonalsafety．Nowadays，kindsofterroristattackscontinuetotakeplac

4、eallovertheworldandthisattractsmoreandmoreattentionfromGovernments．Atthesametime，newequipmentsareproducedbydifferentsecurityinspectioncompanies．Thesecuritysysteminthisdissertationcallobtainsimultaneouslybothdual—energytransmissiondataandbackscatteringdatabyacertainmethodnamedX

5、—rayflyingspotscanningtechnology．Inhardwaredesign，thepaperanalyzesrespectivelythefront—endtransmissioncircuitandscatteringcircuit，designsproperPGAwayandchoosesappropriateAD·conversionchip．Inordertomeetequipments’largedatavolumeandlargebandwidth，thispaperdesignsacertainhigh—spe

6、eddatatransmissionschemebasedonIEEE802．3，describesindetailtheMIIinterfaceanditstransferprotocol，showsthehardwaredesignprocess，includingdeviceselection，chipconfiguration，timingcontrol，FPGAdebugging，etc．Insignalanalysis，thepaperdesignssomebasicexperimentstotestandanalyzetheperfo

7、rmanceoffront—endtransmissioncircuit．Thepaperdesignssomeotherexperimentstoanalyzetheeffectofphotomultipliers’differentpositions．Insystemimaging，thepaperusesLocalStandardDeviationtheorytoputforwardawayofevaluatingthenoise．Thus，theSNR(SignaltoNoiseRatio)canbecalculatedandthisisa

8、nimportantwaytoevaluatewhetherornotacertainimageprocessingmet