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X光图像检测进展研究

摘要：近年来，为了打击恐怖分子和犯罪分子的猖狂行动，我国逐渐加大了

对机场、高铁、火车站等交通运输点的安检力度。基于x射线的安检技术与设备

逐渐得到应用，所以本文将就x光图像的概念、特点、原理进行研究说明。

关键词：x光物理学x光图像特点安检公安

一.x光的概念

x光也可以称为X射线，X射线实际上是一种波长极短、能量很大的电磁波。

X射线具有穿透性,但人体组织间有密度和厚度的差异，当X射线透过人体不同组

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织时，被吸收的程度不同，经过显像处理后就得到了不同的影像。

二.x光安检机的原理

x光安检机就是我们平时乘坐高铁或飞机时要经过检测的一道门。x光安检

机利用了x光图像，也就是x射线来进行检测。通过借助安检机上的输送带，将

被检查的行李送进X射线检查通道，行李进入X射线检查通道后，将阻挡包裹检

测传感器，检测信号被送往系统控制部分，产生X射线触发信号，触发X射线射

线源，发射X射线束。一束经过准直器的扇形X射线束穿过输送带上的被检物品，

X射线被被检物品吸收，最后轰击安装在通道内的双能量半导体探测器。探测器

把X射线转变为信号，这些很弱的信号被放大，并送到信号处理机箱做进一步处

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理。

X射线是一种可以穿透木材、纸板、皮革等不透明物体的电磁波。安检仪能

根据物体对X射线的吸收程度，在荧屏上呈现不同颜色的影像。简单来说，橙色

代表有机物，例如食品、塑料等；书本、陶瓷等显示为绿色；金属则显示为蓝色。

这时，安检员快速查看X射线扫描的透视图像，就能凭借丰富的经验判断是否有

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违禁品。

三.x光成像特点

X线使人体组织结构成像基于两点：一是X线的基本特性，也就是穿透性、

可吸收性、荧光效应、感光效应；二是人体组织结构固有的密度和厚度差异。

当X线穿过人体不同密度、厚度的组织时，被组织不同程度的吸收，使到达

射线接受装置的X线量不同，从而形成黑白对比的影像。物质密度越高对X线吸

收越多。

根据对X线吸收程度的不同把生物体组织分三类：

①高密度组织，如骨、钙化，在X线片上呈白色。②中等密度组织，如软骨、

肌肉、神经、实质器官、结缔组织、体液，呈灰白色。③低密度组织，如脂肪、

含气组织，呈灰黑或深黑色。

此外，生物体组织越厚，透过的X线越少，越白。当组织结构病变时，它的

密度和厚度变了，在X线影像上黑白灰对比就发生了变化。

四.x光成像在医学领域上的应用

x光在医学领域上可谓是应用非常广泛了。x光检查是传统的影像学检查手

段，它是应用较早、最普遍，价格也相对便宜。主要用于一些疾病的初步检查，

便于发现较明显病变的组织和结构，是疾病初筛的首选检查方式。而除了x光之

外，CT图像也利用了x光原理。CT图像是重建图像，是用X线束对人体某部一

定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X线，转变为可见光后，由

光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理，把数

字矩阵中的每个数字转为不等灰度的象素，并按矩阵排列，即构成CT图像。

五.x光相关技术研究

（一）单能x技术

单能X射线成像技术是最早用于安检设备中的数字成像技术，它的原理是依

据X射线穿过不同物质后的衰减程度不同。当X射线照射被检物时，X射线经过

不同程度的衰减后进入到探测器的强度也不同，利用相关算法通过计算机对其分

析，将进入探测器的射线强度以灰度级的形式呈现出来，最终形成被检物的图像。

（二）双能x技术

在单能X射线成像技术的基础上，通过改变X射线源的个数以及X射线的能

量，就可以给出更多被检物的信息。与单能X射线不同，双能X射线成像技术中

采用两个射线束照射被检物，分别是能量为EH的高能X射线和能量为EL的低能

X射线，由计算得到被检物对这两种X射线吸收的比值R，就可获得被检物的有

效原子序数。

（三）背散射成像技术

康普顿背散射成像的原理是入射X射线的光子和被检物相互作用时会与物质

原子外层轨道电子或自由电子发生碰撞而产生散射光子，利用与X射线源