今天恒隆科技告訴你一些你不知道的工業(yè)CT掃描模式和重建

       大部分X射線探傷機(jī)系列工業(yè)CT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理都大同小異，但是實際的系統(tǒng)看上去卻差別根大，從表面上看，被測工件大小形狀不同，或者檢測過程工件的姿態(tài)是臥式或是立式，也會造成外形的很大區(qū)別。但是從內(nèi)在因素考慮，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的核心還是為了滿足獲取數(shù)據(jù)的掃描方式的需求。為此需要對獲取數(shù)據(jù)的掃描方式有進(jìn)一步的了解。

       用原始掃描模式采集數(shù)據(jù)是十分費(fèi)時的。對于醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說，就算能夠維持病人身體不動，也無法控制人體內(nèi)的臟器保持靜止。例如，正常人每分鐘要呼吸20次左右，屏氣時間一般不宜超過1分鐘，心臟的運(yùn)動還要更快一些，而且不可能停止，因此醫(yī)用CT從問世開始，早期的發(fā)展過程基本上圍繞一條提高掃描速度的主線，其方法不外乎設(shè)計不同的運(yùn)動軌跡、適當(dāng)增加探測器數(shù)量或改變它們的布置方式等，根據(jù)這些納構(gòu)的變化，逐漸形成了CT掃描模式中代-的概念，至今仍然有人使用僅僅是為了簡便地表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的特點。但更加值得推薦的分類方法可以分為：平移一旋轉(zhuǎn)(TR)掃描方式、只旋轉(zhuǎn)(R0)掃描方式和螺旋掃描方式三大類，按照圖像重建算法，可以分為平行束重建，扇形束重建和錐形束重三大類。

       工業(yè)CT目前最常用的是TR型RO兩種掃描方式(即傳統(tǒng)說法的二代和三代掃描模式)。近年來，螺旋掃描方式在工業(yè)CT中的應(yīng)用也在不斷增加。其中，TR掃描方式(二代)對應(yīng)了平行束圖像重建算法，而RO掃描方式(三代)對應(yīng)了扇形束重建算法。螺旋掃捕方式及錐形束玳建算法相對比較復(fù)雜，屬于更加專門的問題，

       歷史上將RO掃描模式稱為第三代掃描模式，投影數(shù)據(jù)矩陣和CT圖像矩陣的元素，兩者應(yīng)當(dāng)大小相同、十分明顯，為得到比較精細(xì)的重建圖像，RO掃描模式要求采用足夠多的探測單元，同時采用報小的旋轉(zhuǎn)步長。掃描過程中，射線源與探測器陣列之間的幾何位置不變，它們形成的扇形CT系統(tǒng)的。

      TR掃描模式的CT圖像重建用的是平行束算法，而RO掃描模式的屬于扇形柬算法。它們的正弦圖也很不同。上述兩種掃描模式，都可以歸結(jié)為步進(jìn)二采集模式，是二種單次掃描方式。其檢測過程由數(shù)據(jù)獲取周期與非數(shù)據(jù)獲取周期交替組成。也就是在完成重建一個CT斷層圖像所需完全的數(shù)據(jù)獲取以后，要將工件移動到獲取下二個斷層圖像的位置，在移動到下二個位置的過程中不進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這種單次掃描模式除了影響總體檢測速度以外，由于設(shè)備的不斷啟停，還會帶來運(yùn)動引起的圖像模糊。這樣從20世紀(jì)90年代初期開始出現(xiàn)螺旋掃描模式的CT,也就是病人以恒定速度平移，同時X射線機(jī)與探測器連續(xù)不斷地做旋轉(zhuǎn)掃描。這樣就去掉了非數(shù)據(jù)獲取周期，節(jié)省了掃描時間。螺旋掃描模式把而向切片的成像方式帶入了面向器官的成像方式，引起了CT技術(shù)的系列新的變化，是CT發(fā)展過程中一個劃時代的標(biāo)志。

      近年來螺旋掃描模式也開始被應(yīng)用到工業(yè)CT領(lǐng)域。需要指出的一個特點是，在步進(jìn)一采集模式中，圖像重建平面與獲取投影數(shù)據(jù)的平面完全一致，而在螺旋掃描模式中已經(jīng)沒有這樣的“完全一致”。這就要求有一套與之相適應(yīng)的全新圖像重建算法。所以針對工業(yè)CT重建算法的發(fā)展也是如火如荼，在工業(yè)CT的發(fā)展過程中，專門針對工業(yè)CT螺旋掃描的研究也得到了快速發(fā)展，工業(yè)CT從醫(yī)療CT獨(dú)立出來后走上了屬于自己的發(fā)展方向，在智能制造快速發(fā)展的今天，工業(yè)CT掃描，無損檢測，失效分析必將迎來更大的發(fā)展。