光电探测器是工业CT系统中数据获取的关键部件,它将携带被检测目标内部信息的空间光强分布转化为按空间分布的电信号。探测器性能参数决定投影数据的优劣,从而影响CT重建图像质量。因此,探测器的仿真是虚拟CT系统中关键技术之一。目前,国内外对探测器及其性能参数的仿真通常采用蒙特卡洛方法实现,但是此类方法成像模型复杂,算法复杂度高,而且仅限于理论研究,没有在虚拟CT系统中应用的实例。本文针对探测器及其性能参数的仿真问题,以非晶硅平板探测器为研究对象,以探测器工作过程中的X光-可见光转换和光电转换两个基本过程为依据,建立了相对理想的探测器成像机理模型;在此模型基础上,分析并建立了探测器孔径效应、光谱响应、探元弥散效应、随机噪声等性能参数和噪声仿真模型;最后,通过仿真实验对上述探测器成像模型、性能参数及噪声模型进行验证,并与实际基于非晶硅平板探测器的成像系统测试结果进行对比分析,表明了本文所构建的平板探测器成像模型具有一定的可行性,能逼真地反映真实的平板探测器成像过程。本文方法数学模型简单,在仿真程度、实现复杂度、运行速度等方面进行了适当的取舍及优化,使得模型既有较高的仿真度程,又有较低的实现复杂度。