工业CT技术研究——提高CT图像质量的几个途径

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1、丫4;7694摘要随着航空航天、兵器、汽车等工业的发展，对其关键部件的检测提出了更高的要求。工业计算机层析技术(ICT)是一种先进的无损检测技术。具有无损、无接触、高分辨率等优点，被国际无损检测技术界称为最佳无损检测手段。讨论了从投影预处理到图像重建的整个CT过程。比较了重建算法中滤波器长度对重建结果的影响。用面阵CT可重建任意截面切片图像。根据投影的空间频谱选用巴特沃斯窗对投影滤波，得到了满意的结果。分析了CT图像伪迹的一些表现及产生机理。对于截断式CT,给出了几种它用的重建古注关键词:投影计算机断层扫描无损检测AbstractWiththedevelopmentso

2、faerospace,ordnanceandautomobileindustries,itisimperativetoinspecttheirvitalcomponents.IndustrialComputerizedTomography(ICT)isoneoftheadvancedmeansforNDT,whichhasthevirturesofnon-destructive,non-contactandhighresolution.ItiscalledthebestmeansforNDTbythecircleofinternationalNDTtechnology.

3、ThewholeprocessofICTisdiscussedfrompretreattoimagereconstruction.Asfortheinfluenceontheimagequality,diferentfilterlengthsarecompared.UsingCCDmatrixasdetector,arbitraryslicescanbereconstructed.Accordingtothespatialspectrumofprojections,aButterworthwindowisusedtofiltratetheprojectionsandde

4、sirableimagesareobtained.SeveralsortsofartifactsonCTimageareanalysedandtheircausesareinvestigated.Toreconstructimagesfromtrunctuatedprojections,somefeasiblemethodsaredevelopedKeywords:projection，CT，reconstruction,NDT7——一一一r些进M2001AI士学位论文第一章绪论1.1课题背景高能X射线数字成像DR(DigitalRadiography)与计算机层析技术

5、CT(ComputedTomography)检测技术是采用兆电子伏(MeV)级X射线透视构件，实时获取透视图像，经对图像数字处理后，以数字图像(DR)和计算机断层扫描成像技术(CT)，对大型构件内部结构形态及缺陷进行高分辨率数字诊断的技术。一般对于小型的构件，是采用450kV以下的X射线管产生的低能射线作射线源;而对于等效钢厚大于150mm的大、中型构件，则需采用兆电子伏(MeV)级的高能X射线作射线源，以保证DR与CT实时或准实时透视成像的基本要求‘，·2。〕，。由于DR与CT可以实时或准实时地对构件内部结构、形态及缺陷进行二维或三维数字成像和诊断，所以在国际上将这项

6、技术视为发展国防、航空航天及大型动力设备不可缺少的基础技术。而我国在此方面仍处于起步阶段，为此国防科工委“九五”重点立项，着手研究“高能X射线DR与CT检测技术’，，以加速我国国防现代化进程。本文属于该课题的一部分，着重研究CT技术在无损检测领域内的应用。工业CT(ICT)的全称是工业计算机层析扫描成像，这门技术是放射学和计算机科学结合而产生的一门新的成像技术。在工业应用方面特别是在无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域更加显示出了独特的优点。T业CT是在无损伤状态下得到被检测断层的三维灰度图像，它以图像的灰度来分辨被检测断面的内部的结构组成、装配情况、材质状况、有

7、无缺陷、缺陷的性质和大小等。只需沿扫描线扫得足够多的断层二维图像就可以得到被检测物的三维图像。国际无损检测界把CT称为最先进的无损检测手段01o目前，世界上一些科技发达的国家都在竞相研究CT技术，在80年代末期己完成了第五代CT的研制工作，已发展出近千种CT产品，适用于航空航天、材料科学与工程、核科学与工程、生物医学与工程、物理化学、控制工程、计算机科学与工程、应用数学、微电子学、机械工业、冶金、石油化工、建筑等行业i5,,CT技术在航空航天领域可用来检测精密铸件的内部缺陷、评价烧结件的多孔性、检测复合材料件的结构并控制其制造工艺。近年来