● 摘要
传统工业CT检测板壳类构件存在一定的局限性，需要一种行之有效的检测手段解决这一问题。本文以此为背景，开展了板壳类构件计算机分层成像方法研究和系统开发。论文的主要研究工作和成果包括以下几个方面：1、分析了工程实际中传统工业CT在板壳类构件检测时的局限性。首先，传统工业CT检测时要求被检物体必须全部处在有效的成像区域内，这就使得大尺寸板壳构件的层析检测难以实施。其次，对于小尺寸的板壳构件，尽管可以进行层析成像，但由于其长、宽尺寸远大于厚度，扫描过程中存在射线贯穿长度变化大、散射效应、射束硬化效应严重等问题，导致成像质量较差。 2、为解决板壳构件的层析检测问题，研究了锥束X射线倾斜扫描方式及其图像重建算法。在锥束X射线倾斜扫描中，物体步进旋转，旋转轴与中心射线成一定倾角且相交，X射线从尺寸最小的物体厚度方向透照，使得传统CT中的问题得到有效抑制。基于倾斜扫描的图像重建算法，可以简单、快速的重建图像，有效的复现板壳构件的内部信息，因为本质上属于三维FDK图像重建，该算法只能得到近似的重建图像。3、搭建了锥束X射线倾斜扫描层析成像系统。首先，对锥束X射线倾斜扫描系统进行了整体设计和开发；其次，重点开发了运动控制系统和图像采集系统，形成了倾斜扫描层析成像模块。4、实验研究分析了板壳结构锥束X射线倾斜扫描成像方法。基于开发的系统，完成了一系列相关实验，验证了板壳结构锥束X射线倾斜扫描成像技术的可行性，探索了影响图像重建质量的若干因素，重点分析了倾斜扫描中的倾斜角度和图像采集时背景图像对图像重建结果的影响。关键词：计算机层析成像，板壳结构，锥束X射线倾斜扫描，图像重建算法
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