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原文传递一种基于多层扇束扫描的工业CT扫描方法

专利名称：	一种基于多层扇束扫描的工业CT扫描方法
摘要：	本发明涉及一种基于多层扇束扫描的工业CT扫描方法，属于无损检测技术领域，所述工业CT扫描方法为：令投影角度为β，X射线源和线阵探测器在Z＝Zdown扫描并采集投影数据，X射线源和线阵探测器沿着Z轴由Z＝Zdown同步平移至Z＝Zup，采集投影数据，X射线源和线阵探测器同步旋转Δβ并沿着‑Z轴由Z＝Zup同步平移至Z＝Zdown，采集投影数据，重复，直至投影角度满足π+2γ≤β≤2π，本发明线阵探测器和X射线源组成二维扇束扫描平面，同时，线阵探测器和X射线源在固定投影角度下平移，实现了扫描视野的纵向覆盖，本发明所述扫描方法的旋转角度不超过360°即可完成对被扫描物体的整体扫描，相比于螺旋扫描和旋转‑平移扫描，降低了线阵探测器和X射线源的旋转角度范围，进而降低了系统设计难度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国工程物理研究院应用电子学研究所
发明人：	王远;李敬;李世根;陈云斌;胡栋材;石正军;张成鑫;刘清华;张小丽;李寿涛;涂国锋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910274886.1
公开号：	CN109991251A
代理机构：	北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张明利
分类号：	G01N23/046(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	621900 四川省绵阳市游仙区绵山路64号919-1015信箱
主权项：	1.一种基于多层扇束扫描的工业CT扫描方法，其特征在于，工业CT扫描装置至少包括X射线源和线阵探测器，所述工业CT扫描方法包括以下步骤： S1：令投影角度为β，X射线源和线阵探测器在Z＝Zdown扫描并采集投影数据； S2：X射线源和线阵探测器沿着Z轴由Z＝Zdown同步平移至Z＝Zup，其中，平移速度为采集投影数据； S3：X射线源和线阵探测器同步旋转Δβ； S4：X射线源和线阵探测器沿着-Z轴由Z＝Zup同步平移至Z＝Zdown，其中，平移速度为采集投影数据； S5：重复步骤S1至步骤S4，直至投影角度满足π+2γ≤β≤2π，其中，γ表示X射线源发出的射线与线阵探测器形成的扇束半张角。 2.根据权利要求1所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于单圆圆周扫描而言，投影角度为2π，对于短扫描而言，投影角度不小于π+2γ。 3.根据权利要求2所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于单圆圆周扫描而言，X射线源和线阵探测器同步旋转形成等距扇束，将等距扇束投影记为P(β,s)，其中，β∈(0,2π)表示投影角度，s∈(-sm,sm)表示线阵探测器坐标，采用标准扇束重建算法获得被扫描物体的重建图像，则：其中，P′(β,s)表示经过几何加权后的投影数据，h()表示滤波函数，f(x,y)表示重建图像，S表示X射线源焦点位置，O表示旋转中心位置，M表示重建坐标(x,y)在射线上的投影位置，\|SM\|表示S和M之间的距离，\|SO\|表示S和O之间的距离。 4.根据权利要求3所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于被扫描物体而言，沿着Z轴方向是扫描方式的拓展，则被扫描物体的拓展重建图像为：其中，P′(β,s，z)表示经过几何加权后的投影数据，h()表示滤波函数，f(x,y，z)表示拓展重建图像，S表示X射线源焦点位置，O表示旋转中心位置，M表示重建坐标(x,y，z)在射线上的投影位置，\|SM\|表示S和M之间的距离，\|SO\|表示S和O之间的距离。 5.根据权利要求2所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于短扫描而言，将扇束投影数据重排成平行束，采用平行束重建算法获得重建图像，则：其中，表示经过重排后平行束投影数据，表示重排后的平行束投影角度，t∈(-tm,tm)表示重排后平行束投影坐标，h()表示滤波函数，f(x,y)表示重建图像。 6.根据权利要求5所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于被扫描物体而言，沿着Z轴方向是扫描方式的拓展，则被扫描物体的拓展重建图像为：其中，表示经过重排后平行束投影数据，表示重排后的平行束投影角度，t∈(-tm,tm)表示重排后平行束投影坐标，h()表示滤波函数，f(x,y,z)表示重建图像。
所属类别：	发明专利