工业ct设备分析与扫描定位方法论文

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1、工业CT设备分析与扫描定位方法毕业论文目录第一章绪论11.1从“盒子里装的是什么”说起11.2选题背景和意义11.3主要研究内容11.4本章小结2第二章CT基础知识32.1CT历史简介32.2CT应用及发展现状42.3CT的基本原理62.4CT物理知识82.4.1X射线产生机理82.4.2X射线物理性质82.4.3X射线与物质相互作用92.5本章小结11第三章工业CT的基本组成123.1工业CT的基本结构123.2射线源123.3机械扫描系统133.4探测器系统143.4.1分立探测器153.4.

2、2面探测器153.5数据采集系统163.6准直器163.7计算机系统173.8本章小结17第四章工业CT图像质量的影响因素分析194.1图像质量的含义19II4.2空间分辨率194.3密度分辨率204.4改善图像质量的措施214.5本章小结21第五章X射线扫描定位新方法225.1目前扫描定位方法的不足225.2扫描定位新方法介绍225.3扫描定位新方法的优点245.4本章小结24第六章基于Pro/E5.0的验证模型建立256.1关于建模的介绍256.2旋转坐标系的建立256.3工作台、工件和标志架

3、的建立266.4射线源和标志点的建立266.5像片和像片坐标系的建立276.6射线建立和投影点尺寸标注286.7本章小结29第七章基于MATLAB的数值计算307.1MATLAB简介307.2运用MATLAB进行数值计算307.3本章小结32总结33参考文献35致谢36II第一章绪论1.1从“盒子里装的是什么”说起在1895年伦琴发现X射线以前，想要在不打开盒子的情况下看清盒子里放的是什么，除非盒子是透明的，否则几乎是不可能的。如今，在机场或者车站，不打开旅客的行李进行安全检查，已经司空见惯了。在

4、人类的科学研究、生产活动乃至医疗诊断中，类似“不打开盒子看清盒子的东西”的问题可谓是数不胜数，随时可以碰到。这种技术用一个科学术语来概括，就是“无损检测”。所谓的“无损检测”是相对于“有损检测”来说的。例如，检测一块铸铁毛坯，要检测内部是否有气孔，将其一片片切开无疑是一种办法。然而，这样不仅费工费时，材料也会因此被破坏而无法使用。而对于一批铸铁毛坯，进行抽样切开检查从统计学来说，不失为一种好方法。虽然无法全面反映该批毛坯，但保证了剩下毛坯的完好。对于普通的零部件或产品，用抽样检查的方法进行检测，结

5、果不完全准确，但是可以接受的。然而，对于非常重要的零件或材料，致命的缺陷可能意味着致命的后果。例如，飞机上一个小小零件的缺陷可能带来机毁人亡的重大事故，这样，抽样检测的方法就显得可靠性不够了。20世纪以来，从开始的射线照相技术，到超声波检测再到工业CT技术，无损检测得到了快速发展。现今，工业CT成了解决“盒子里装的是什么”问题的最佳方法。1.2选题背景和意义上世纪80年22代以来，工业CT技术得到快速的发展，成为公认的最佳无损检测手段[1]。然而，扫描定位方法一直没有大的变化，主要是采用旋转编码器

6、或者光栅尺来对X射线定位[2]，这种扫描定位方式制约了CT结构的紧凑，并有以下缺点：扫描机械制造成本高，X射线剂量大，数据采集速度慢，投影数据误差大，重建图像质量低等。因此，改善工业CT扫描定位方式对其发展起着重要作用。1.3主要研究内容进行相关资料的查找及研究，明确工业CT的背景知识，熟悉Pro/E和MATLAB两个软件的使用方法，并完成以下内容：（一）了解工业CT的结构组成，认识各部件的工作原理，掌握CT成像原理，清楚从射线照射到CT图像重建的流程（二）总结当今世界上提高工业CT精度的方法（三

7、）采用X射线容积摄影实现图像重建的新方法，根据数字摄影测量和机器人学等的定位原理，将扫描定位的方法，由现今工业CT的仪器测量得到转变为计算得到（四）运用Pro/E建立简单的模型进行仿真，得出投影点的坐标33（五）运用MATLAB编程，根据已知数据，确定X射线和射线源的位置，并与预置的位置进行比较1.4本章小结本节首先以“盒子里装的是什么”为例子，说明有损检测手段的不足，进而引出了无损检测的概念，而最佳的无损检测手段—工业CT被顺理成章地引了出来。接着，主要讲了工业CT目前在扫描定位方面存在的问题，

8、而本课题正是在这样的背景下提出的。最后，明确了本次毕业设计的内容，说明了要学习的新知识和要完成的任务。33第二章CT基础知识2.1CT历史简介1826年5月，挪威物理学家阿贝尔展开了对轴对称物体截面的研究，提出了利用截面信息来恢复物体横截面的断层成像概念，为后来CT的诞生和发展提供了理论依据。1985年11月，德国物理学家伦琴在进行阴极射线实验时，发现在离试验台2米远处的荧光屏在闪烁，经过进一步的研究，他断定这种射线不可能是阴极射线（电子束），因为阴极射线绝对不可能穿过那么长距离的