[發(fā)明專利]一種基于多層扇束掃描的工業(yè)CT掃描方法

在審

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• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109991251A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 王遠;陳云斌;胡棟材;石正軍;張成鑫;劉清華;張小麗;李壽濤;涂國鋒;李敬;李世根
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

1.一種基于多層扇束掃描的工業(yè)CT掃描方法，其特征在于，工業(yè)CT掃描裝置至少包括X射線源和線陣探測器，所述工業(yè)CT掃描方法包括以下步驟：

S1：令投影角度為β，X射線源和線陣探測器在Z＝Z_down掃描并采集投影數(shù)據(jù)；

S2：X射線源和線陣探測器沿著Z軸由Z＝Z_down同步平移至Z＝Z_up，其中，平移速度為采集投影數(shù)據(jù)；

S3：X射線源和線陣探測器同步旋轉Δβ；

S4：X射線源和線陣探測器沿著-Z軸由Z＝Z_up同步平移至Z＝Z_down，其中，平移速度為采集投影數(shù)據(jù)；

S5：重復步驟S1至步驟S4，直至投影角度滿足π+2γ≤β≤2π，其中，γ表示X射線源發(fā)出的射線與線陣探測器形成的扇束半張角。

2.根據(jù)權利要求1所述的工業(yè)CT掃描方法，其特征在于，對于單圓圓周掃描而言，投影角度為2π，對于短掃描而言，投影角度不小于π+2γ。

3.根據(jù)權利要求2所述的工業(yè)CT掃描方法，其特征在于，對于單圓圓周掃描而言，X射線源和線陣探測器同步旋轉形成等距扇束，將等距扇束投影記為P(β,s)，其中，β∈(0,2π)表示投影角度，s∈(-s_m,s_m)表示線陣探測器坐標，采用標準扇束重建算法獲得被掃描物體的重建圖像，則：

其中，P′(β,s)表示經(jīng)過幾何加權后的投影數(shù)據(jù)，h()表示濾波函數(shù)，f(x,y)表示重建圖像，S表示X射線源焦點位置，O表示旋轉中心位置，M表示重建坐標(x,y)在射線上的投影位置，|SM|表示S和M之間的距離，|SO|表示S和O之間的距離。

4.根據(jù)權利要求3所述的工業(yè)CT掃描方法，其特征在于，對于被掃描物體而言，沿著Z軸方向是掃描方式的拓展，則被掃描物體的拓展重建圖像為：

其中，P′(β,s，z)表示經(jīng)過幾何加權后的投影數(shù)據(jù)，h()表示濾波函數(shù)，f(x,y，z)表示拓展重建圖像，S表示X射線源焦點位置，O表示旋轉中心位置，M表示重建坐標(x,y，z)在射線上的投影位置，|SM|表示S和M之間的距離，|SO|表示S和O之間的距離。

5.根據(jù)權利要求2所述的工業(yè)CT掃描方法，其特征在于，對于短掃描而言，將扇束投影數(shù)據(jù)重排成平行束，采用平行束重建算法獲得重建圖像，則：其中，表示經(jīng)過重排后平行束投影數(shù)據(jù)，表示重排后的平行束投影角度，t∈(-t_m,t_m)表示重排后平行束投影坐標，h()表示濾波函數(shù)，f(x,y)表示重建圖像。

6.根據(jù)權利要求5所述的工業(yè)CT掃描方法，其特征在于，對于被掃描物體而言，沿著Z軸方向是掃描方式的拓展，則被掃描物體的拓展重建圖像為：

其中，表示經(jīng)過重排后平行束投影數(shù)據(jù)，表示重排后的平行束投影角度，t∈(-t_m,t_m)表示重排后平行束投影坐標，h()表示濾波函數(shù)，f(x,y,z)表示重建圖像。