射线探测与成像团队

团队简介：

通识教育学院射线探测与成像团队以粒子探测、CT成像及图像处理前沿交叉科学问题及山西地方经济发展需求为牵引，在王鸿斌教授带领下，致力于射线探测与应用、缪子CT成像和图像增强及融合等方面的研究工作。团队现有核心成员7名，其中教授1人，中级职称人员6名；博士学位人员4名；山西省优秀科技工作者1人、山西省高等学校优秀成果自然科学二等奖获得者1人。近年来，先后承担和参与的国家自然科学基金、省部级基金、横向项目数20余项，发表高水平论文40余篇。该团队与中国科学技术大学、山西大学、中北大学、安徽理工大学、山西省肿瘤医院等高校、研究所和医院有着密切和长期稳定的合作关系。

团队主要成员：

王鸿斌、李志坚、曹廷、常雪芳、贺海、曹丽丽、任晋萍。

研究方向1：射线探测与应用

空间辐射对航天员健康的影响与辐射防护技术对确保航天员健康、安全工作业至关重要；对细胞尺度的微剂量学测量与辐射生物效应的研究可应用于医学辐射防护和放射医疗领域。主要研究：1）微结构气体探测器原型的设计及模拟优化；2）基于微结构气体探测器的微米级微型组织等效正比计数器（mini-TEPC）的设计、优化和核心探测器研究；3）mini-TEPC在人体敏感器官内部细胞尺度的微剂量学仿真（见图1），空间站辐射剂量探测及防护、大型地面核设施的辐射防护以及硼中子俘获疗法等放射疗法中的应用。

图1 心脏体模及将mini-TEPC内置后研究体模微剂量辐射的示意图

研究方向2：缪子CT成像

宇宙线缪子具有穿透力强、天然无辐射风险，可实现对大型目标物的无接触、深穿透无损成像的特点。主要研究：1）根据缪子成像特点结合机器学习、深度学习等技术开发相应的成像算法；2）围绕我省煤矿勘探与安全开采战略需求，开展新型缪子CT成像技术研究与应用，研究探测矿藏分布、采空区探测及排查安全隐患等；3）缪子成像技术在地质和探矿、自然文化遗址、山体及大型水利设施等方面的应用。

图2 缪子成像装置在大型炼钢炉（a）和山体探测中的应用（b）

研究方向3：图像增强及融合

主要研究：1）多模态图像融合，包括红外与可见光图像、CT与MRI图像、红外光强与偏振图像、遥感图像等多模态图像；图像融合的自适应调节机制，开发了包含多模态图像配准、融合、变化检测等模块的综合处理平台（图3）；2）图像的配准、增强、去噪等研究，以及图像的目标检测和识别等研究。

图1 图像融合（a）及图像综合处理平台（b）

图1 图像配准（a）及目标检测与识别（b）示意图