一、引言

随着医学影像和工业检测对辐射安全与图像质量要求的不断提高，传统积分式X射线探测器在低剂量条件下信噪比差的问题日益突出。光子计数X射线成像（Photon-Counting X-ray Imaging, PCXI）通过逐个识别入射X射线光子的能量和数量，显著提升图像对比度与能量分辨率，成为新一代高精度成像的重要发展方向。本文将介绍其核心技术与应用前景。

二、核心技术原理

光子计数探测器结构

使用半导体材料（如CdTe、CZT）直接转换X射线为电信号。

多能段区分与能谱分析

可设定多个能量阈值，实现物质成分识别。

抗散射与图像重建算法

利用统计模型降低散射噪声影响，提高图像清晰度。

三、典型应用场景

医学CT低剂量成像

在儿科、肺部筛查等场景中减少患者受照剂量。

安检行李内容识别

区分有机物、金属、爆炸物等不同材质物品。

工业无损检测

对复合材料、电子器件进行内部缺陷与密度分布分析。

四、未来发展方向

大面积、高帧率光子计数探测器研发

拓展至动态成像、实时监测等领域。

AI驱动的图像增强与智能诊断系统

提升图像处理效率与自动识别能力。