[发明专利]显微CT转轴运动误差校正方法

权利要求书

1.一种显微CT转轴运动误差校正方法，包括下列步骤：

（1）在显微CT中的旋转样品台上加装位移传感器和参考圆柱体，以实现对转轴误差运动的监测；

（2）对具有转轴误差运动测量功能的样品台中参考圆柱体的加工误差和安装误差进行标定；

（3）CT扫描过程中，在采集各幅投影图像的同时采集3个传感器的测量值，3个传感器的测量值代表参考圆柱体沿X轴、Y轴的平动和绕Z轴的转动；

（4）将3个传感器的测量值，连同步骤（2）标定出的参考圆柱体的加工误差和安装误差一同代入传感器测量值与投影图像位置误差关系式，求解出转轴运动误差导致的各幅投影图像的位置误差；

（5）校正各幅投影图像的位置误差并对投影图像进行三维重建。

2.如权利要求1所述的显微CT转轴运动误差校正方法，其特征是，在第（1）步中，所述的显微CT中的旋转样品台由一个转台和一个XYZ三维线性平台组成；转台用来实现CT扫描；XYZ三维线性平台被安装在转台之上，用来调整样品与转轴间的相对位置；加装的参考圆柱体被安装在转台之上，用来反映转轴运动误差；加装的3个位移测量传感器用来监测参考圆柱体沿X轴、Y轴的平动和绕Z轴的转动，它们通过柔性铰链安装在转台基座上；柔性铰链用于对传感器和参考圆柱体间的间隙进行微米级的调整。

3.如权利要求1所述的显微CT转轴运动误差校正方法，其特征是，在第（2）步中，所述的标定方法是首先将一个标准球夹装在样品台上，通过显微CT观察标准球处于4个相互垂直的转角位置时在像面上的投影位置，通过调整XYZ三维线性平移台的X轴和Z轴即可将标准球球心调整至与转轴重合；然后对该标准球进行CT扫描，在采集各幅投影图像的同时采集3个传感器的测量值；再提取标准球在各幅投影图像中的球心坐标，连同3个传感器的测量值代入传感器测量值与投影图像位置误差关系式，求解出标准圆柱体的加工误差和安装误差。

4.如权利要求1所述的显微CT转轴运动误差校正方法，其特征是，在第（2）步中，所述的标定方法还可以是将一个标准球固定在样品台上，对其进行连续的多圈CT扫描，在采集各幅投影图像的同时采集传感器的测量值，提取标准球在连续多圈CT扫描所获得的所有投影图像中的球心坐标，将其横坐标排成一个序列并作去基频处理，处理后任取单圈CT扫描的球心坐标连同传感器的测量值代入传感器测量值与投影图像位置误差关系式，求解出标准圆柱体的加工误差和安装误差。

5.如权利要求1所述的显微CT转轴运动误差校正方法，其特征是，在上述方法第（2）步中，所述的标定方法还可以是在样品台上固定一个标准双球棒或标准针规或其他可以反映转轴运动误差的标准物，并加装3个额外的位移测量传感器来监测标准物沿X轴、Y轴的平动和绕Z轴的转动；在各个CT投影的转角位置同时采集6个传感器的测量值；将检测标准物的3个额外的位移测量传感器中的两个的测量值做去基频处理后，连同另一个额外的位移测量传感器的测量值代入标准物标定公式，求解出转轴沿X轴、Y轴的平动和绕Z轴的转动；将转轴沿X轴、Y轴的平动和绕Z轴的转动连同检测参考圆柱体的传感器的测量值代入传感器测量值与转轴运动误差关系式，求解出标准圆柱体的加工误差和安装误差。

6.如权利要求1所述的显微CT转轴运动误差校正方法，其特征是，在上述方法第（5）步中，所述的校正各幅投影图像的位置误差并进行重建，是先沿位置误差的反方向按误差量对各幅投影图像进行平移，然后再进行三维重建。

7.如权利要求1所述的显微CT转轴运动误差校正方法，其特征是，在上述方法第（5）步中，所述的校正各幅投影图像的位置误差并进行重建，还可以是使用带有转轴误差校正接口的三维重建算法，将各幅投影图像及其位置误差一同代入重建算法，重建算法在重建的同时减小或消除转轴运动误差对重建结果的影响。