当入射X射线穿过物体时，其光子将与物质发生复杂的相互作用。由于这些相互作用使从物体透射的一次射线强度低于入射射线强度，从而使X射线强度发生衰减。入射射线经过与物质的相互作用后，在出射的射线中包含透射的一次射线，未与物质发生作用而直接穿透物体。也就是说入射光子的能量，除保留在透射一次射线中的一部分外，另有一部分会转移到能量或方向已经改变的光子那里。还有一部分转移到与之相互作用的电子或产生的电子那里，这一过程也被称为散射。转移到电子的这一部分能量，由于电子可以与物质相互作用而有相当一部分损失在物体之中。入射到物体的射线由于一部分能量被吸收，一部分能量被散射而受到减弱使其强度产生衰减。按射线的能量可分为单色射线和连续谱射线，单色射线是指射线的能量是单一的，即射线只含有一种能量的光子是单一波长的。连续谱射线是指射线包含连续分布能量的射线，即射线含有不同能量的光子，射线的波长不是单一的而是一段波长范围。
X射线波长短和穿透性强的特征，使得常规的可见光探测器难以对其进行探测。一百多年以来，人们一直致力于研制新型的X射线探测器，以其能够在减小射线剂量的前提下，获得更好的成像质量。X射线探测器技术的发展与材料技术、微电子技术、现代信息技术以及计算机科学技术等多个学科密切相关。新型X射线探测器的应用，也都会伴随着新型的X射线成像技术的出现。X射线探测器是在接收到X射线后，把它转化为可测量或是可观测的量，如可见光、电流脉冲等。然后再转化为电信号通过电子测量装置进行测量，所有的射线探测器都是利用射线与探测介质作用时的各种特性。如影像的感光效应、闪烁晶体的荧光效应或是物质的电离效应等进行探测的，性能一般于被探测的X射线波段和被探测的参数等相关。无论在任何的成像系统中，探测器性能的好坏都直接影响到整个系统的性能进而影响到图像的质量。对于探测器的选取，还取决于应用的特殊要求与限制。光学转换效率、计算率和空间分辨率以及操作简易性是X射线探测器几个最重要的技术指标。

入射射线只随穿透物体的厚度增加而按指数规律迅速衰减，在实际X射线检测中常常都是宽束射线情况。即到达探测器的射线中不仅有入射射线中未与物质作用，沿着直线方向穿透物质的一次射线，还有与物质相互作用过程中产生的散射线二次射线和散射电子。应用宽束射线时，一次透射射线和散射射线同时到达探测器，到达探测器强度减弱程度取决于物质的衰减系数和射线在物质中穿越的厚度。单能X射线只存在理想状态下，实际应用中的单能X射线往往是窄束连续谱射线。不同能量的射线穿过同样厚度的物体时所受到的衰减并不相同，使连续谱射线的衰减规律变得复杂。如果对连续谱射线的各波长分量分别进行计算将相当复杂，因此在讨论连续谱射线的衰减规律时，常会引入一个等效波长也称为平均波长。采用这个波长对连续谱射线的衰减规律进行近似的分析计算，X射线等效波长穿过一定厚度的物体后，连续谱射线的透射射线等效波长与入射射线相比，将发生硬化现象即等效波长减小平均能量提高。
线性二级管阵列是利用X射线闪烁晶体材料，如单晶的或直接与光电二极管相接触制作而成的射线线阵探测器。单晶体被切成很小的小块，形成图像中离散的像素。线性二极管阵列典型的构成是荧光层，一般由磷组成如钆氧硫化物。这层荧光被涂在光电二极管的单一阵列上，被检测的对象以恒定的速度对准X射线束移动。X射线穿透被检测对象到达荧光屏，产生的大量光子撞击屏幕发射出明亮的可见光线。通过光电二极管将这些光线转换为电子信号，图像处理器将电信号进行数字化，累积的数据线被组合成传统的二维物体的图像，显示在X射线检测机的计算机显示器上。线性二极管阵列技术广泛应用于工业异物检测和公共安全检查等领域。线性二极管阵列技术也正朝着快速扫描的方向发展，由于没有瓶颈问题的制约，使其达到了很高的发展水平。随着可编程器件和逻辑电路的应用，为高性能的探测器的出现创造了必要的条件，针对具体的应用和优化也更加容易。
图像处理是一个视觉信息处理过程，就是使可以看到的图像质量逐步提高的过程。其目的就是对图像进行加工，以得到对具体应用来说视觉效果更好，更有用的图像效果。X射线检测机图像处理分为传感预热处理、分割、描述、识别、表达和解释6大部分组成，图像处理和分析主要有图像增强、图像恢复、图像重建、图像编码和分割等几种方法。X射线检测图像增强是提高图像视觉质量的重要因素，有空域增强和频域增强。所完成的工作包括了去除图像的噪音，以及增强图像的对比度等。图像恢复是把退化图像复原，重新获得原始图像的过程。X光机的图像编码就是实现对图像压缩，而图像数据量的压缩对图像的存储和传输都至关重要。图像分割就是从处理开始到分析转变的关键，也是图像自动分析的第一步，分为并行边界类、串行边界类、并行区域类和串行区域类4种分割方法。根据X射线检测的实际情况不同，具体应用的目的和要求也不同，所有的图像处理方法也不尽相同。但是无论采用什么样的处理方法和方式，其最终目的就是对检测区域图像质量的提高。

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