摘要：以光纤耦合全帧CCD方式制作的X射线探测器在实验室高精度X射线CT扫描中广泛应用。由于X射线的强穿透特性,全帧CCD探测器通常工作在无快门模式,图像拖影是该模式下必定存在的伪影。本文针对全帧CCD探测器CT扫描图像拖影校正进行研究,提出了非曝光行校正法校正投影图像拖影,避免了利用暗像元校正法校正投影图像拖影时可能会带来的条形伪影;针对动态曝光CT扫描,设计了基于辐射屏蔽的投影图像感兴趣区域快速读出模式,通过降低电荷转移时间有效抑制投影图像拖影的产生,提高探测器有效信号动态范围。实验结果表明:应用非曝光行校正法能有效校正投影图像拖影、提高投影图像质量;采用投影图像感兴趣区域快速读出模式可有效解决动态曝光CT扫描图像拖影校正难题。

摘要：受层间距的影响,工业CT数据重建网格模型时会产生阶梯状伪影。为了在生成网格模型的同时去除阶梯状伪影,提出一种新的去除表面伪影的方法。首先建立工业CT点云数据的k-邻域,通过高斯加权的协方差分析估算出点云法矢量,然后使用双边滤波去除点云中的噪声,最后通过二次误差函数拟合点云,使用自适应圆球覆盖方法对点云进行网格化处理。实验结果表明,所提方法能够有效去除阶梯状伪影,并且在合理的精度范围内可以生成高质量的三角网格模型。

摘要：设计一种小型的CT教学实验仪,以满足大学物理教学实验及科研开发的需要,介绍了CT教学实验仪系统设计原理,在设计中考虑到小型化及安全性的要求,采用了低能的137Cs作为射线源,使用单探测器的系统结构。在数据传输可靠性上采用了USB接口技术,大大提高了设备通用性、方便性。在整个设计中数据采集系统的性能决定了CT教学实验仪的稳定性,以及图像重建数据的精度,他是整个系统研制的重点之一。

摘要：为克服探测器阵列获取速度慢、重建图像精度低的缺点,并能在低能X射线的小焦点/微焦点CT系统中完成对小型精密复杂器件的检测,研究了低能X射线工业CT的小间隔信号采集系统。系统选取DT公司0.2mm像素尺寸、高集成度、扫描速度快的X-CARD 0.2-256G为探测器,Altera公司的CycloneEP1C3T为主控芯片,Intel公司的LXT972A为以太网控制芯片。从数据传输的可靠、稳定、高效率角度出发,用模块化的方法给出了系统的硬件设计,用有限状态机技术完成了系统的逻辑单元设计,并对系统的动态范围进行了测试。测试实验结果表明,系统的动态范围大于4000,能够检测精密器件、准确迅速地完成信号的采集传输,满足实际工业CT对信号采集的要求。

摘要：独立轴运动控制系统在机床与检测上都有应用,尤其是在CT中的径向、层厚和插值等部分。当前独立轴控制系统结构复杂、可扩展性差、成本高、响应速度慢、电路板面大,本文依此提出基于FPGA的独立轴运动控制系统,应用VHDL编程方式在FPGA中实现。系统开发成本低、可靠性高、扩展性强,能够有效进行系统控制,可应用于各需要独立轴运动控制的系统。

摘要：通过工业计算机断层成像图像边缘拟合,可获得矢量化的曲线,进而获得工件的计算机辅助设计图纸,实现基于工业断层成像的机械零部件逆向设计。在用两组细胞神经网络对图像进行分割的基础上,进行边缘跟踪和曲线的多维拟合。通过横截圆和轴线的拟合,实现对圆柱形目标的拟合。轴线拟合时,将各层圆心坐标分别投影到xz平面和yz平面进行最小二乘拟合,以降低计算复杂度。对发动机切片图像进行实验,根据拟合得到的参数得出了圆柱形目标的计算机辅助设计图,其拟合均方误差小于0.3像素2。对不规则目标,讨论了基于最小二乘法的分段三次曲线拟合方法在边缘曲线拟合中的应用;对发动机切片图像目标区域进行实验的拟合均方误差均小于0.6像素2。实验结果和误差分析证明,文中的拟合方法是有效的,实现了基于工业断层成像的逆向设计所必需的位图矢量化。

摘要：传统颜色辨识系统需要白平衡调整,引入了人为误差,造成辨别精度较差。介绍了一种改进型颜色辨识方案,采用TCS3200D颜色传感器将颜色信号转换为数字信号后直接送至AT89C52单片机处理,硬件电路简单,在基本型软件算法的基础上设计了改进型软件算法流程,避免了白平衡调整引入的人为误差,有效提高了辨识精度。实验结果表明:系统对不同颜色辨识速度快、精度高,可广泛应用于各种需要对颜色成分进行分析、辨识的行业。

摘要：线特征是描述CT体数据的重要特征之一,是基于工业CT逆向设计的重要基础。该文通过分析单尺度下Wedgelet的组成及相互间的联系,得到一种快速Wedgelet分解方法。以此为基础,考虑到CT体数据中的大部分线特征并不是以独立的形式存在,而是以不同灰度区域相连形式存在的客观事实,提出一种基于Wedgelet的CT体数据线特征提取方法。首先将体数据按3个相互垂直的方向进行切片划分;然后对每组切片序列图像进行基于多尺度Wedgelet分解的线特征提取;最后对3个方向的线特征进行融合,从而得到CT体数据的线特征。实际数据的数字实验结果表明,该方法能有效地提取出CT体数据中的线特征。

摘要：为实现精密气浮转台精准定位和低速平稳运行的同时降低硬件成本,针对精密气浮转台轻载、低摩擦的特点,提出了一种无需电流反馈的励磁电流矢量控制策略。该策略基于矢量控制思想,令d-q坐标系下转矩电流趋于零,转台电机旋转动力主要依靠励磁电流;设计了速度观测器,通过观测转速变化对转矩电流进行力矩补偿,以提高伺服系统动态响应能力和扩大低速控制范围。对比常规三环伺服系统,该策略没有电流闭环回路,无需高精度电流反馈,节约了硬件成本。理论研究表明:励磁电流越大,转台抗扰性越强;实验结果表明:在低成本硬件平台上,力矩补偿后转台运动跟踪误差≤2.87″,均方根误差≤1.51″。该方法能在低成本硬件平台上,实现精密气浮转台定位精度高、速度平稳性好的要求。

摘要：目前工业CT探测采集传输系统探测器数量多、传输距离长、数据量大,传统的数据传输系统很难低成本地同时满足远距离传输和高速传输。文中设计了一种数据传输系统,将UDP协议用verilog编程的方式在FPGA中实现。在兼顾低成本的同时又很好地协调了远距离传输和高速传输之间的矛盾。