工業CT的3D成(cheng)像系統的成(cheng)像方法

目前(qian)(qian)工業無損立體(ti)3D檢測(ce)多采用類似醫用CT的(de)形式，物(wu)品(pin)(pin)放在傳送裝置上(shang)，線陣探測(ce)器和球管(guan)在物(wu)品(pin)(pin)的(de)上(shang)下(xia)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)(yi)定角度（如2度）拍(pai)一(yi)(yi)幅二維X光(guang)片(pian)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)(yi)周(zhou)后對拍(pai)攝的(de)180幅二維X光(guang)片(pian)進(jin)行(xing)數據(ju)重(zhong)建(jian)處理，得(de)到該物(wu)品(pin)(pin)一(yi)(yi)幅一(yi)(yi)定厚度（如1毫米(mi)）的(de)切(qie)片(pian)圖(tu)像(xiang)，物(wu)體(ti)往(wang)前(qian)(qian)移動一(yi)(yi)定距離（如2毫米(mi)），再進(jin)行(xing)以上(shang)旋(xuan)轉(zhuan)拍(pai)片(pian)，得(de)到該位置的(de)X光(guang)切(qie)片(pian)圖(tu)像(xiang)，依次不斷(duan)物(wu)品(pin)(pin)前(qian)(qian)移拍(pai)片(pian)得(de)到一(yi)(yi)定長度L（如10厘(li)米(mi)）的(de)一(yi)(yi)系列切(qie)片(pian)圖(tu)像(xiang)（即(ji)沿物(wu)體(ti)徑向(xiang)方向(xiang)的(de)切(qie)片(pian)圖(tu)像(xiang)），利用這組圖(tu)像(xiang)數據(ju)，可以制作出長度為L的(de)物(wu)品(pin)(pin)3D立體(ti)圖(tu)像(xiang)。

針對現有工(gong)業CT的(de)3D成像(xiang)方(fang)法和(he)成像(xiang)系(xi)統(tong)，該方(fang)法提(ti)供(gong)了一種(zhong)通過掃描采(cai)集(ji)物體縱(zong)切圖(tu)像(xiang)的(de)工(gong)業CT的(de)3D成像(xiang)系(xi)統(tong)和(he)工(gong)業CT的(de)3D實現方(fang)法。

技術方案如下：

一(yi)種工業CT的3D成像方法和(he)成像系統，包括(kuo)相向設(she)置的X射(she)線發生器、弧形探測器、設(she)置在同一(yi)條軸線上的*傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)帶和(he)第(di)二傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)地，*傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)帶和(he)第(di)二傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)帶的相對端之(zhi)間具有空隙，X射(she)線發生器和(he)弧形探測器以空隙處為圓心圍繞*傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)帶和(he)第(di)二傳(chuan)(chuan)(chuan)送(song)帶轉動設(she)置。

X射(she)線發(fa)生器包括X射(she)線球(qiu)管和束(shu)(shu)光器，束(shu)(shu)光器安裝在(zai)X射(she)線球(qiu)管的出光口，束(shu)(shu)光器面向成像標記點與(yu)弧形探測器入(ru)射(she)窗相向設置。

X射線球管(guan)和(he)(he)弧(hu)形(xing)探測器(qi)分別安裝在(zai)一根彎折(zhe)固(gu)定(ding)臂的(de)兩端，彎折(zhe)固(gu)定(ding)臂具(ju)有多個彎折(zhe)角以(yi)保證安裝在(zai)其上所述弧(hu)形(xing)探測器(qi)的(de)入(ru)射窗(chuang)正(zheng)對X射線球管(guan)的(de)出(chu)光口。還包括*驅動(dong)電機(ji)和(he)(he)第(di)二驅動(dong)電機(ji)，*驅動(dong)電機(ji)的(de)輸出(chu)軸(zhou)(zhou)(zhou)通過(guo)聯(lian)軸(zhou)(zhou)(zhou)器(qi)與*傳送(song)帶(dai)的(de)主動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)連接，第(di)二驅動(dong)電機(ji)的(de)輸出(chu)軸(zhou)(zhou)(zhou)通過(guo)聯(lian)軸(zhou)(zhou)(zhou)器(qi)與第(di)二傳送(song)帶(dai)的(de)主動(dong)軸(zhou)(zhou)(zhou)連接。

一(yi)種基于上(shang)述(shu)工業CT的(de)3D成(cheng)像系統實現的(de)3D成(cheng)像方法，首先(xian)將成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)通(tong)過(guo)傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)輸送(song)至(zhi)傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)邊緣(yuan)。啟動(dong)(dong)X射線(xian)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)和(he)弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)器(qi)(qi)，*傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)繼續帶(dai)(dai)(dai)(dai)動(dong)(dong)成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)向前(qian)移(yi)動(dong)(dong)并穿過(guo)*傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)第二(er)傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)之(zhi)間的(de)空隙(xi)。在成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)向前(qian)移(yi)動(dong)(dong)并穿過(guo)*傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)第二(er)傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)之(zhi)間空隙(xi)的(de)同時，X射線(xian)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)發(fa)出(chu)X射線(xian)對(dui)成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)進行(xing)照(zhao)射并進過(guo)弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)器(qi)(qi)對(dui)透過(guo)物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)X射線(xian)進行(xing)采集。待成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)*通(tong)過(guo)*傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)第二(er)傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)之(zhi)間的(de)空隙(xi)后，X射線(xian)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)和(he)弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)器(qi)(qi)停止運(yun)行(xing)。控(kong)制(zhi)第二(er)傳(chuan)(chuan)送(song)帶(dai)(dai)(dai)(dai)倒轉成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)輸送(song)至(zhi)初始位(wei)置，即*傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)帶(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)邊緣(yuan)。控(kong)制(zhi)X射線(xian)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)和(he)弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)器(qi)(qi)順時針或逆時針旋轉一(yi)定角度(du)，再次重復(fu)以上(shang)步(bu)驟直至(zhi)X射線(xian)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi)(qi)和(he)弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)器(qi)(qi)旋轉角度(du)大(da)于180°后停止重復(fu)。將每次照(zhao)射得(de)(de)到的(de)成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)圖像數(shu)據進行(xing)CT重建(jian)，得(de)(de)到成(cheng)像物(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)(ti)內部的(de)3D重建(jian)數(shu)據。

方法(fa)優點：

1. 算法不同(tong)。

首先獲得受照(zhao)物體(ti)不同(tong)角(jiao)度的長度L寬(kuan)度W毫米(mi)的平(ping)面(mian)圖(tu)像數(shu)據，利(li)用所(suo)有不同(tong)角(jiao)度的二維圖(tu)像數(shu)據重建出3D立體(ti)圖(tu)像。

1. 結構簡單

淘(tao)汰了傳(chuan)統(tong)CT中的(de)動態旋轉結(jie)構(gou)，無(wu)須螺(luo)旋掃面的(de)控制和(he)滑環系統(tong)，CT結(jie)構(gou)更加簡(jian)單。

1. 更易于設(she)計(ji)較大(da)直徑的工業CT

球管到弧形探測器(qi)的(de)距(ju)離不(bu)受滑環直(zhi)徑和驅(qu)動控制裝置的(de)制約(yue)，該技術可用于設計直(zhi)徑更大的(de)工業CT。

1. 應用范圍廣(guang)

由于將(jiang)沿物(wu)體(ti)旋轉(zhuan)掃描(miao)改變(bian)為(wei)沿物(wu)體(ti)長(chang)(chang)度方向掃描(miao)獲取(qu)相關數據的方法(fa)。所以本方法(fa)更易于檢(jian)查較長(chang)(chang)物(wu)體(ti)，如十幾厘米到幾十厘米的長(chang)(chang)柱(zhu)形物(wu)體(ti)及內部的材(cai)料(liao)、儀(yi)表、元(yuan)器件等。如抽水泵、水力發電(dian)機、航空起落(luo)架、航空發動(dong)(dong)機、潛(qian)水裝(zhuang)置、水下搜救(jiu)裝(zhuang)置、橋梁構件、宇(yu)航飛(fei)行器、水下運動(dong)(dong)裝(zhuang)置等。