锥束射线RT扫描大视场三维CT成像方法研究

受探测器尺寸和重建锥角的限制,基于单圆轨道扫描和FDK算法的三维CT成像方法难以对大物体进行三维CT成像。提出了一种基于平板探测器,采用锥束RT扫描方式的成像方法,推导了其三维CT成像算法。首先把对回转物体进行三次锥束平移透照的投影数据重新排成为更大范围的倾斜平行投影数据,然后经过加权滤波和反投影重建,获得物体的三维层析结果。仿真结果表明,该方法在重构大物体图像时,获得了满意的图像质量。水平方向视场是单圆轨道FDK算法视场的2.88倍,在垂直方向减少了锥角过大形成的伪影,提高了物体的重构精度。

锥束射线三维大视场工业CT成像方法研究

基于FDK重建算法和圆轨道锥束扫描的三维ICT(industrial computed tomography)因算法的简洁性和工程实现的可行性已成为目前主要的3D-ICT成像技术。由于受探测器长度的限制,该技术的扫描视场小,所以可检构件尺寸受到限制。为解决较大尺寸构件3D-ICT的检测问题,讨论了一种仅需旋转检台偏置的大视场3D-ICT成像方法,推导了基于FDK原理的滤波反投影(filter back-projection,FBP)重建算法。计算机模拟和实验结果证明了该技术的正确性。分析表明,其水平方向的有效扫描视野比基于FDK的圆轨道锥束扫描三维CT提高了80%以上。

顾及左右摆扫不同影响的航空大视场高分红外扫描仪几何外检校方法

摆扫航空大视场红外扫描仪具有视场角大、分辨率高等优点,但因在传感器安装、运输、飞行时会受到抖动的影响,常导致传感器的中心、安置角度发生偏移,特别是此类扫描仪不同摆扫方向会对成像质量造成不同影响。因此,有必要对CCD影像进行几何外检校,以提高传感器影像的几何质量。本文针对航空大视场红外扫描仪成像特点,构建了考虑左、右摆扫不同影响的几何外检校模型。该检校模型具有如下特点:(1)左、右摆影像同时检校,并分别设置不同的安置参数矩阵。扫描仪的左、右摆扫会造成成像积分方向的不同,进而导致左、右摆影像定位精度的不一致,因此该模型利用不同的左、右摆参数矩阵,消除摆扫角误差对成像几何精度造成的影响。(2)增加检校参数伪观测方程。由于该航空大视场红外扫描仪存在大摆扫角,随着摆扫角的变化,相机与定位定姿系统安置误差检校参数间可能存在较强相关性,因此引入检校参数伪观测方程来解决参数间的强相关性,提升检校参数的解算精度。实验验证结果表明该检校模型能有效提升影像的几何定位精度,检校后左右摆影像反投影偏差降低到亚像素水平。