摘要：航空发动机涡轮叶片无损检测是叶片制造、维修过程中的关键技术之一。常用的检测手段有着色、红外热波、超声等,与其他检测方法相比,计算机层析成像(CT)技术具有检测精度高、成像质量好、缺陷识别能力强等优点。锥束微纳CT由于具有更小的射线源焦点和探测器单元,成像分辨率更高,进一步提高了检测精度。但是,由于微纳CT射线源能量较低,而涡轮叶片自身材料密度较大,导致重建图像伪像更严重,因此需要对其进行校正。采用射束阻止网格(BSG)散射校正板,对涡轮叶片微纳CT检测图像进行散射校正研究。传统的BSG方法采用一块铅条在横向或纵向全覆盖的校正板,需进行两次CT扫描,结合两组投影数据实现校正和图像重建。为进一步提高检测效率,对BSG方法进行了改进,只通过单次扫描即可实现散射校正。对校正板进行了重新设计,铅条全覆盖改为在投影图像左、右两侧交错分布。重建算法在传统FDK算法基础上进行改进,利用一组投影数据获取散射分布的同时,还能重建出完整的CT图像。实验结果表明,单次扫描可获得与两次扫描接近的校正效果,提高图像质量的同时,避免了牺牲检测效率。相比于校正前,信噪比平均可提高107.3%,对比度噪声比平均可提高119.6%。

摘要：静态CT技术突破了传统螺旋CT的成像方式限制,具备实现更高空间分辨和时间分辨成像的能力。多源静态CT采用了双环结构设计,导致需要匹配专用的散射校正技术,尤其是基于软件的散射校正。针对这个需求,我们研发了一款新的基于软件的散射校正,并通过扫描多种模型评估成像效果。结果显示,所研发的基于软件的散射校正可以减少散射辐射对成像效果的影响。

摘要：针对锥束CT系统的散射伪影,提出了一种新的散射校正方法:在X射线源和被检测物体之间放置一个射束衰减网格装置,据此推导出射束衰减网格钢珠小球中心投影位置上的散射值计算方法;对各小球中心投影位置上的散射值采用双三次样条插值得到相应的散射分布图像,从原始投影图像减去散射分布图像完成散射校正。通过圆柱样品和月牙样品验证了算法的可行性,结果表明该校正方法能有效减少由于散射引起的重建切片图像的杯状伪影,提高重建切片图像的对比度。

摘要：为解决骨密度仪中锥束X射线的散射问题,作者设计了一个基于蒙特卡洛方法的散射校正算法。本文首先介绍了该算法的数学原理与公式推导过程,并利用蒙特卡洛软件工具包模拟得到仿真数据。随后将得到的测量图像反卷积散射核函数得到原始图像,达到散射校正的效果。该算法不需要额外的硬件设备,同时计算简单,可操作性强。最后的实验表明该算法散射校正效果良好,具有较强的实用性。

摘要：针对基于平板探测器的锥束CT系统固然存在的散射伪影,提出在X射线源和被检测物体之间添加一个射束衰减网格装置的散射校正方法。本文首先介绍了射束衰减网格的实验装置,然后推导了基于射束衰减网格的锥束CT散射校正方法,最后通过圆柱样品实验验证了算法的可行性。实验结果表明,研究提出的散射校正方法能有效减少基于平板探测器的锥束CT系统散射伪影,提高了重建切片图像的质量。

摘要：通过使用基于Geant4的蒙特卡罗模拟代码GATE对全身用全3D正电子发射断层成像仪和含有挡板的2D/3D小动物用正电子发射断层成像仪进行建模,系统地分析了3D采集条件下正电子发射断层成像仪的散射分数、散射分布、多次散射、视野外散射四个主要方面和2D采集条件下挡板对散射分数和散射分布的影响.针对全3D散射校正的难点:多次散射和视野外散射,设计了附加实验,拟合得到了多次散射光子的百分比随体模横截面积变化的关系和不同环的位置受到视野外散射光子的影响;针对2D散射校正,对挡板引入的散射光子进行分离,单独分析,为这部分散射光子的消去或加入重建过程提供了定量的参考.

摘要：目的利用Geant4/GATE平台建立移动式锥形束CT扫描成像模型,探究图像优化方法,提高锥形束CT图像质量。方法基于蒙特卡罗模拟算法中的Geant4/GATE平台对移动式锥形束CT进行成像模拟,构建放射源、平板探测器及测试模体的模型,获得锥形束CT的投影数据;比较3种图像重建算法(FDK,SART和EM)对设计的数字化模体进行图像重建,并模拟出2档X射线的成像。结果3种重建算法中FDK算法最快;SART算法重建图像质量对比度较高、伪影较低,图像质量较优;EM算法噪声最小但不同密度插件图像边界模糊。SART算法重建70 kV X射线图像散射程度较大,而140 kV X射线重建图像质量较好。结论基于Geant4/GATE建立的移动式锥形束CT仿真平台,可以获取数字化模体的三维重建图像,为后续移动式锥形束CT图像质量优化、质量控制等方面的研究提供理论依据。

摘要：利用蒙特卡罗方法模拟了锥束工业CT系统中X射线的产生过程,分别得到了未加过滤层和加2mm铁片作为过滤层情况下的X射线能谱;计算了不同靶面倾角下出射X射线相对强度的角分布。随后模拟了X射线通过被测物体后射线强度的分布,分别得到了射线源与探测器间距离相同时,穿过不同直径被测物体以及经过相同的被测物体,但射线源与探测器间距离不同的两种情况下的系统SPR值的分布以及探测器平面不同位置下射线强度的分布。此外还模拟得到了有无被测物体情况下的探测器中心位置的通量能谱分布及一些特殊位置下射线强度的空间分布。模拟结果可以为CT系统图像重建时的散射校正和射束硬化校正提供数据依据,有助于确定探测器单元的最小灵敏度以及为系统的屏蔽防护设计提供参考。