光CT的扇束投影重排方法及投影几何分析

在工业过程监控中,由于被测物理过程的发生时间短,因此光CT装置将不可能象医学CT那样有充足的时间进行“静态”成像,而是必须进行实时性较高的“动态”成像(或称为流动成像).其制约是光线扫描的投影视角和投影数量都不可能太多.根据这一情况,在医学CT中常用的一些图像重建算法如反投影法、滤波反投影法和投影重排方法都必须加以改进才能引用.为此,本文研究扇束投影重排方法在光学流动成像中的应用可行性,分析其计算方法和步骤,并确定光线扇束结构中的光源个数、扇形张角和探测器个数之间的约束关系,同时也分析了内插精度对图像质量的影响.在数值模拟实验中,将投影重排方法与反投影法的重建图象进行了比较,进一步评判本文方法的图象质量和成像实时性等方面的性能.

一种新的TR层析扫描投影重排算法

TR层析扫描可对超出射束范围的大尺寸构件进行检测,在工业CT领域有着重要的应用。目前使用的一种重建方法是在忽略扇角的影响下,将TR扫描正弦图直接重排成标准平行束正弦图,然后使用平行束的重建方法进行重建,这样导致重建图像存在一定误差。提出一种新的重排算法,通过坐标转换和插值计算,得到平行束正弦图中的各采样点在TR扫描正弦图中对应的映射点坐标及灰度信息,进而得到完整的平行束正弦图。通过仿真和试验,发现应用新算法得到的正弦图和重建图像均消除了边缘不光滑和伪影现象。新的重排算法能够消除现有重排算法的误差,使得TR扫描方法在扇束角较大时也能实现正确CT重建。