[发明专利]大尺寸物体的锥束双螺旋CT扫描成像方法

权利要求书

1.一种大尺寸物体的锥束双螺旋CT扫描成像方法，待检测工件(2)设置在旋转台(1)上，旋转台(1)在初始位置时中心轴线与射线源(4)的中心射线垂直并相交，其特征在于：以旋转台(1)在初始位置时中心轴线与射线源(4)的中心射线的相交点为原点建立直角坐标系，y轴为沿旋转台(1)横向并垂直于射线源(4)的中心射线的坐标轴，z轴为与旋转台(1)中心轴线重合的坐标轴，x轴为与射线源(4)的中心射线重合的坐标轴，锥束双螺旋CT扫描成像方法包括以下步骤：

a.第一次扫描：扫描前将旋转台(1)及待检测工件(2)沿y轴移动设定距离，开始第一次扫描，使旋转台(1)带动待检测工件(2)旋转，同时使射线源(4)和探测器(3)沿z轴移动，形成以旋转台(1)中心轴线为轴线，射线源(4)到旋转台(1)中心轴线的距离为半径的第一个螺旋形扫描轨迹，直至沿z轴扫描完待检测工件(2)；

b.第二次扫描：第二次扫描前将旋转台(1)及待检测工件(2)沿y轴回到原位，并与第一次扫描前移动方向相反沿y轴移动设定距离；开始第二次扫描，使旋转台(1)带动待检测工件(2)旋转，同时使射线源(4)和探测器(3)沿z轴移动，形成与第一个螺旋形扫描轨迹并列的第二个螺旋形扫描轨迹，直至沿z轴扫描完待检测工件(2)；

c.三维重建：待检测工件(2)内(x，y，z)点处的衰减系数为：

f(x,y,z)=12∫βSβE1U2p~(β,u,v)dβ]]>

公式中：

U=R′-xcos(β+β0)+ysin(β+β0)R′]]>

β₀＝-arctan(y_d/R)

βs=2πz-z0p-π,]]>

βE=2πz-z0p+π]]>

p~(β,u,v)=[1D′2+u2+v2p(β,u,v)]*g(u)]]>

D′＝R′D/R

u=DR-xr(yr+yd)]]>

v=DR-xrzr]]>

xryrzr=cosβ-sinβ0sinβcosβ0001xy-ydz-00p2πβ+z0]]>

R′=R2+yd2]]>

其中：x_r、y_r、z_r分别为点(x，y，z)旋转角度β时在由z轴、y轴与x轴共同形成的三维直角坐标系中的坐标；y_d为旋转台及待检测工件沿y轴移动的坐标值；R为在旋转台处于初始位置时中心轴线与射线源之间的距离，R>r，r为待检测工件径向尺寸的1/2；β为扫描时待检测物体的旋转角；g(u)为斜坡滤波器；*表示卷积；D为在旋转台处于初始位置时射线源到探测器中心的距离；z₀为螺旋扫描时射线源的初始z坐标。