● 摘要
在基于锥束射线开放式扫描的三维工业CT成像中，散射是造成CT重建图像降质的一个重要因素。它在CT重建图像中形成阴影伪影，导致细节对比度分辨力的下降，影响CT重建图像的后续处理。为此，本文在对散射的数理成因及其特性进行深入分析的基础上，从CT投影数据获取和投影数据预处理两个阶段开展了散射抑制方法研究。 论文的主要研究工作和研究结果如下： 1） 在CT投影数据获取阶段，开展了射线能谱、射线投影成像几何参数等成像条件的优化研究，获得了系统最优成像参数的设计参考方法，有效抑制了散射射线。 2） 增大探测器散射屏蔽面积可有效提高散射抑制的效果。为此，研究了两种基于半成像扫描方式的三维工业CT重建算法，通过减小CT扫描区域的面积，使得探测器散射屏蔽面积得到了增加，有效抑制了环境散射及探测器内部结构散射射线。 3） 研究了基于环境散射估计和空域滤波减影原理的散射校正处理方法，基于投影图像中环境散射和由工件所引起的散射的不同特点，对投影图像中的散射分量进行了逐步提取与去除，形成了三维工业CT投影预处理阶段的散射校正处理算法。 基于上述研究工作，论文针对锥束射线三维工业CT开放式扫描的特点，从CT投影数据获取和CT重建投影预处理两方面，对散射的抑制和校正方法进行了研究，为锥束射线开放式扫描三维工业CT提供了一套有效的散射综合抑制方法，并在工程系统当中得到了成功应用。