[發明專利]一種剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法及評價方法

有效

• 申請號: 201810375996.2
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108844977B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 齊子誠;倪培君;郭智敏;李紅偉;鄭穎;唐盛明;左欣;王曉艷;張榮繁;喬日東;張維國;付康
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

本發明涉及一種剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法，其特征在于：通過加工定位件或定位孔，截取中軸線兩側刃邊數據，最后得到MTF曲線。本發明還涉及一種對剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法的評價方法，其特征在于：還包括以下任意一或任意多個步驟，采用MTF＝10％時的線對數；與圓盤法MTF比較；與線對卡法CTF比較；與圓盤法比較不同測試參數下MTF＝10％時的線對數；與線對卡法比較不同測試參數下MTF＝10％時的線對數。本發明剔除傾斜角度影響，測試模體易于加工，擺放要求低，降低噪聲干擾，提高了工業CT系統空間分辨率測試的精度和穩定性，并能對測試方法進行評價。

技術領域

本發明涉及工業CT系統性能測試技術領域，尤其涉及一種剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法及評價方法。

背景技術

空間分辨率作為圖像細節性能參數，反映工業CT系統檢測能力，常被用于工業CT系統驗收、缺陷檢出及尺寸測量結果精度分析。目前，空間分辨率性能測試主要為觀察法、點擴散法、線擴散法和邊界響應法等。觀察法采用周期性結構(線對、圓孔、方孔等)模體作為試驗對象，具有直接讀取空間分辨率、直觀方便等優點，但主觀測量結果不準確，模體加工難度大、成本高，特別是對于微焦點工業CT系統，無法制造接近極限分辨率的標準試塊；點擴散法采用直徑接近焦點尺寸的針狀模體，優點在于數據量少、處理簡單，但同樣存在高分辨率模體制造困難，噪聲對測量結果干擾較為嚴重等缺點；線擴散法優點在于模體加工簡單、數據處理簡單，缺點在于模體擺位精度要求高、噪聲影響大等；邊界響應法模體制作簡單，易于統一標準，可通過插值擬合降低噪聲影響，缺點在于無法測量某一方向上的空間分辨率。

經過前期研究表明，工業CT圖像上不同位置、方向上的空間分辨率有所不同，工程上應用較廣的邊界響應法，由于測試原理的限制，只能測試圓周方向上的平均空間分辨率，無法針對特定角度測量空間分辨率。因此，研究出一種能測量特定角度、抗干擾性強的空間分辨率測試方法具有十分重要的意義。

傾斜刃邊法(斜刃法)作為線擴散法中的一種，廣泛應用于電子靜態圖像相機分辨率測試的標準方法(ISO 12233)，為減少測量誤差，其角度傾斜應小于5°，該方法應用于工業CT系統空間分辨率測試時存在以下問題：1、工業CT系統成像原理為采集模體周向X射線衰減信號，采用卷積反投影的方法重構模體內部形貌，這與電子靜態圖像成像原理有本質區別，采用小角度傾斜來實現過采樣的方法效果有限；2、斜刃法測試結果對傾斜角度識別準確與否、圖像噪聲都非常敏感，微小的角度傾斜誤差都會對邊界提取造成很大的干擾。因此，有必要針對工業CT系統的特點研究相適應的線擴散法。基于以上現狀，本發明設計易于加工且擺放要求低的空間分辨率測試模體，剔除角度傾斜對空間分辨率測試的影響，降低噪聲干擾，實現對工業CT系統空間分辨率進行精確、穩定的測試，并對設計的測試方法進行評價。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種在工業CT系統中剔除角度傾斜影響，在任意角度和任意位置都能實現精確、可靠的空間分辨率測試方法。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法的評價方法，用于對剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法進行評價。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種剔除角度傾斜影響的工業CT系統空間分辨率測試方法，其特征在于：包括如下步驟

1)通過機械加工手段制造空間分辨率測試模體，該測試模體包括嵌在低密度材料中的兩個形狀規則的定位件和位于兩個定位件之間的第一矩形塊，兩個所述定位件中心均與所述第一矩形塊長邊方向中軸線一致，或者所述測試模體包括第二矩形塊，該第二矩形塊長邊中軸線兩端設有兩個形狀規則的定位孔，兩個所述定位孔中心均與所述第二矩形塊長邊方向中軸線一致，對所述測試模體進行CT掃描，獲取所述測試模體截面的工業CT圖像；