[實用新型]一種CT層析系統(tǒng)探測器位姿調(diào)整裝置

有效

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• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN207114458U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 梁麗紅;代淮北;張暴暴;趙泓
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所11337
• 代理人: 梁艷

技術領域

本實用新型涉及CT層析設備技術領域，尤其涉及一種CT層析系統(tǒng)探測器位姿調(diào)整裝置。

背景技術

CT是一種新型的非接觸式無損檢測技術，廣泛用于航空、航天、特種設備、兵器、核能、汽車、電子等領域的產(chǎn)品及其材料內(nèi)部質(zhì)量診斷與無損評估。該種檢測技術的應用貫穿于產(chǎn)品的整個生命周期，對提高產(chǎn)品使用的安全性、可靠性，以及降低生產(chǎn)成本，有著非常重要的作用。

CT層析系統(tǒng)采用高頻X-射線源、數(shù)字探測器和多自由度精密運動平臺，將高分辨率射線數(shù)字成像和三維計算機層析技術集成在一套系統(tǒng)中，實現(xiàn)對不同尺寸、不同結構復雜程度的工件內(nèi)部結構質(zhì)量狀態(tài)的高精度層析與結構逆求。該類型CT系統(tǒng)的掃描原理如圖1所示，高頻超高壓X-射線源1發(fā)出的錐束射線2對多自由度轉臺3上的被檢測物體4進行透照，物體4在轉臺3的帶動下繞軸線旋轉，探測器5采集物體在不同視角下的DR投影，利用這些二維投影序列進行三維重建。本系統(tǒng)所涉及的三維重建算法是在射線源和探測器構造的坐標系XYZ中進行，探測器5的成像坐標系為X_dO_dZ_d，重建算法理論上要求兩個坐標系的關系為：O_dZ_d軸平行于O Z軸，O_dX_d軸平行于O X軸，平面X_dO_dZ_d垂直于OY軸。然而在實際的系統(tǒng)安裝中，由于機械安裝誤差的存在，導致探測器5的位姿參數(shù)不可避免地存在誤差，導致O_dZ_d軸不平行于O Z軸，O_dX_d軸不平行于O X軸，平面X_dO_dZ_d不垂直于OY軸，相當于探測器的成像平面X_dO_dZ_d分別繞X、Y、Z軸產(chǎn)生了一定的轉角。該轉角的存在會造成重建圖像質(zhì)量的下降，導致偽影的產(chǎn)生，從而影響圖像的分辨力和細節(jié)的有效檢出。

在實際的應用中，如果探測器的位姿沒有調(diào)整到位，則會給圖像重建帶來誤差，使得重建圖像上產(chǎn)生幾何形變的偽影。如圖2所示，圖2a為探測器位姿調(diào)整準確時的重建圖像，圖2b為探測器位姿未調(diào)整準確時的重建圖像，可以看出，探測器位姿的誤差會傳遞到圖像重建中投影地址的計算中，最終導致重建圖像產(chǎn)生幾何偽影，如圖2b中圖像邊緣存在重影，給信息的判讀和特征測量帶來誤差。

目前，對于探測器位姿的調(diào)整，還沒有系統(tǒng)的調(diào)整方法，在已公開的實用新型專利ZL201010241980.6中，楊民等人實用新型了一種適用于錐束XCT系統(tǒng)的探測器扭轉角的標定方法，該標定采用了球狀目標體在錐束射線場中繞z軸旋轉一周，其在成像坐標系x_do_dz_d中的投影質(zhì)心軌跡為一近似橢圓，利用最小二乘擬合法將投影質(zhì)心的軌跡擬合為一橢圓方程x_d²+az_d²+bx_dz_d+cx_d+ez_d+f＝0，橢圓的長軸與x_d軸的夾角即為探測器扭轉角ξ。該方法存才以下不足：

1)只校正了探測器的成像平面X_dO_dZ_d繞Y軸產(chǎn)生的扭轉角，而沒有解決成像平面X_dO_dZ_d繞X、Z軸的扭轉問題；

2)該校正方法為軟件校正，需要制作專用的球狀標定模體。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種CT層析系統(tǒng)探測器位姿調(diào)整裝置，從而解決現(xiàn)有技術中存在的前述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種CT層析系統(tǒng)探測器位姿調(diào)整裝置，包括：支撐平臺、底板、背板、X向平移調(diào)整組件、Y向平移調(diào)整組件、Z向平移調(diào)整組件和萬向旋轉調(diào)整組件；

所述底板通過所述Y向平移調(diào)整組件安裝在所述支撐平臺上，所述背板垂直安裝在所述底板上，所述探測器通過所述萬向旋轉組件平行安裝在所述背板上；