[发明专利]大尺寸物体的锥束双螺旋CT扫描成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CT扫描成像方法，特别涉及一种大尺寸物体的锥束双螺旋CT扫描成像方法。

背景技术

在CT检测技术中，锥束螺旋扫描方式和相应的成像方法可以解决长物体的检测问题，检测效率高，轴向分辨率好。但是，常有待检测物体的横向尺寸较大，放射源的射线横向张角不能包含物体的横截面，此时，常规的锥束螺旋扫描方式也就不能满足检测需要。

为解决以上问题，出现射线源和探测器由一次偏置推广到三次偏置的锥束CT，但是扫描时需要物体分别沿垂直和平行于中心射线的方向平移，射线源和探测器需要同步偏转，增加了机械实现的难度，并且得到的投影数据是不完全投影数据，利用平行束扫描的对称性将投影数据重排为平行束，将产生重排误差；还有一种双源双螺旋的扫描方法，采用两组射线源和探测器同时沿上下平行的螺旋轨迹扫描物体，这种扫描方法只能提高长物体检测效率，并不能解决横向尺寸较大物体的检测问题。

因此，需要一种能够适用于大尺寸物体检测的CT扫描成像方法，扫描过程易于机械实现，不需要射线源和探测器偏转，也不需要转台和待检测工件沿与径向平行的方向平移，并且可得到物体待检测区域的完整投影数据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种大尺寸物体的锥束双螺旋CT扫描成像方法，扫描过程易于机械实现，不需要射线源和探测器偏转，仅需转台和待检测工件沿水平方向平移两次，可得到工件待检测区域的完整投影数据；利用平移加双螺旋的扫描方式和相应的重建算法，实现横向尺寸较大物体的检测，不需要投影数据的重排和插值。

本发明的大尺寸物体的锥束双螺旋CT扫描成像方法，待检测工件设置在旋转台上，旋转台在初始位置时中心轴线与射线源的中心射线垂直并相交，以旋转台在初始位置时中心轴线与射线源的中心射线的相交点为原点建立直角坐标系，y轴为沿旋转台横向并垂直于射线源的中心射线的坐标轴，z轴为与旋转台中心轴线重合的坐标轴，x轴为与射线源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：扫描前将旋转台及待检测工件沿y轴移动设定距离，开始第一次扫描，使旋转台带动待检测工件旋转，同时使射线源和探测器沿z轴移动，形成以旋转台中心轴线为轴线，射线源到旋转台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；

b.第二次扫描：第二次扫描前将旋转台及待检测工件沿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，使旋转台带动待检测工件旋转，同时使射线源和探测器沿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；

c.三维重建：待检测工件内(x，y，z)点处的衰减系数为：

f(x,y,z)=12∫βSβE1U2p~(β,u,v)dβ]]>

公式中：