[發明專利]一種非掃描式采集CT投影數據的方法

有效

• 申請號: 201210206908.9
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102692423A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 吳桂琴
• 申請（專利權）人: 吳桂琴
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/083
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種被測物和CT測量部件都不用旋轉和平移的非掃描式采集CT投影數據的方法。

背景技術

現有的CT技術中，無論入射到被測物的射束是直線、扇形還是錐形，無論探測器是單個、線陣還是面陣，都是用旋轉被測物或CT測量部件的掃描方法獲得不同角度的投影數據(依科視朗國際射線有限公司.用于采集投影數據的CT方法：中國，200610140311.3[P].2007-05-30；中國科學院上海應用物理研究所.一種快速X射線熒光CT方法：中國，201010171983.7[P].2010-10-20)，無法使用持續時間很短(例如一毫秒以內)的單個射束脈沖采集180°投影角度范圍的CT投影數據。在CT測量中，機械結構的旋轉速度一般小于50周每秒，如果被測物在測量過程中發生變化或移動，將導致重建圖像錯誤。有些被測物不宜長時間受射束照射，也不宜使用旋轉掃描法進行測量。

發明內容

為了測量快速變化、快速運動和不宜長時間受射束照射的物體在確定時刻的選定截面的圖像，在CT測量部件和被測物不旋轉的情況下進行CT投影，本發明提供了一種被測物和CT測量部件都不用旋轉和平移的非掃描式采集CT投影數據的方法。

本發明的工作原理是，由線形漫射射束源、射束偏轉器和平面探測器組成CT測量部件，線形漫射射束源出射的射束穿過被測物后經射束偏轉器偏轉，在平面探測器上形成二維通量密度分布，所述二維通量密度分布包含平行射束線組數、每組平行射束線數量及間距、每組平行射束線對應的投影角度信息，所述信息即為需要采集的CT投影數據。

如附圖1所示，點狀射束源1、整形透鏡組2、漫射體3、出射狹縫4、入射狹縫5、偏轉透鏡6、平面探測器7沿X軸方向布置，以X軸為對稱軸。其中點狀射束源1、整形透鏡組2、漫射體3和出射狹縫4組成線形漫射射束源，入射狹縫5和偏轉透鏡6組成射束偏轉器。

由點狀射束源1出射的射束經過整形透鏡組2整形后照射到漫射體3并通過緊貼漫射體3的出射狹縫4出射，形成線形漫射射束源。從長度沿Y軸方向的出射狹縫4出射的射束穿過被測物，通過與出射狹縫4平行的入射狹縫5入射到緊貼入射狹縫5的偏轉透鏡6上，再經過偏轉透鏡6偏轉到平面探測器7的接收面上，在平面探測器7的接收面上形成射束通量密度的二維分布，平面探測器7將接收面上的射束通量密度的二維分布轉換為電信號由計算機進行記錄。一個CT測量部件可以測量一定角度范圍的投影數據，由多個CT測量部件組成CT測量系統，可以使的測量范圍達到180°，通過CT重建算法計算被測物截面對射束的吸收系數分布，獲得被測物截面圖像。

偏轉透鏡6作為射束偏轉器，其結構與公知的成像透鏡不同，偏轉透鏡6的垂直于入射狹縫5的長度方向的截面的構成方式如下：當一個已消像差的焦距為f的成像透鏡沿入射狹縫5的寬度方向移動時，在所述成像透鏡的光軸距入射狹縫5的中心不同距離時，選擇所述成像透鏡上垂直于入射狹縫5的長度方向的距入射狹縫5的中心不同距離的截面，隨著所述成像透鏡沿入射狹縫5的寬度方向移動，這些選擇的截面構成偏轉透鏡6的垂直于入射狹縫5的長度方向的截面。將已消像差的成像透鏡的焦距f定義為偏轉透鏡6的焦距。由于偏轉透鏡6的平行于XOZ平面的不同截面對應的光軸具有不同的Z值，所以在XOY平面內從漫射體3射至偏轉透鏡6的平行于XOZ平面的不同截面的射束經偏轉透鏡6偏轉后與YOZ平面具有不同的夾角。

本發明的有益效果是，使用本發明提供的方法，使用單個射束脈沖就能獲得被測物截面的CT投影數據，測量時間內CT測量部件和被測物都不需要旋轉，測量時間僅由射束脈沖持續時間決定，適合測量快速變化、快速運動和不宜長時間受射束照射的被測物截面圖像。

附圖說明

圖1是本發明的工作原理及設備布置方案圖。

圖2是偏轉透鏡6在YOZ平面上的投影圖，用于說明偏轉透鏡6的結構特征。

圖中1.點狀射束源，2.整形透鏡組，3.漫射體，4.出射狹縫，5.入射狹縫，6.偏轉透鏡，7.平面探測器。

具體實施方式