Page 38 - 无损检测2023年第二期

代彦明, 等:

锥束 CT 工艺参数对成像质量的影响

度偏移转台中心等3种位置条件下的锥束 CT 扫描
图像, 其结果如图4所示。

图3 不同几何位置下扫描试样的二维断层
图像( 左图) 及灰度分布曲线( 右图)
数, 进而减小体素尺寸, 使图像分辨率大幅增加, 同 图4 试样在转台上不同位置时的二维断层图像( 左图) 及
时也使锥束 CT 图像清晰度更高。观察图3还发现 灰度分布曲线( 右图)

为1000mm 时试样二维断层图像的“ 杯状” 伪 观察图4发现图像的清晰度、 对比度以及射束
S OD

为200mm 时图像灰度的一致性相对 硬化引起的“ 杯状” 伪影均没有明显的差别, 另外该
影最大, S OD
也能一定程度降低射束硬化引 设备探测器接收到的锥束 X 射线的夹角为16° , 属
较好, 表明减小S OD
起的“ 杯状” 伪影。 于 X 射线光场的最中心区域, 因此试样在转台上的
2.4 试样在转台上的位置对图像质量的影响 不同位置放置不会对锥束 CT 的成像质量产生明显
锥束 CT 扫描时, 试样在转台上的不同位置处 的影响。
接收到的 X 射线强度也存在一定差异, 有研究表明 2.5 投影数量对图像质量的影响
越靠近 X 射线管光场中心, X 射线的强度分布越均 锥束 CT 扫描时, 投影数量可通过转台转动的
匀 [ 9 ] , 因此笔者设计试验对比了试样垂直放置于转 步长来控制, 投影数量因素对比试验工艺参数如
台中心、 倾斜放置于转台中心及垂直放置且最大程 表4所示。
表4 投影数量因素对比试验工艺参数

工艺参数
项目
投影数量 / 张 电压 / kV 电流 / uA 积分时间 / ms S OD mm 焦点尺寸 / m 体素尺寸 / m
/
μ
μ
试验1 250 90 500 500 500 45 97.4
试验2 500 90 500 500 500 45 97.4

试验3 1000 90 500 500 500 45 97.4
按照表4的扫描参数对试样进行锥束 CT 扫描 对较大, 投影数量为 500 张和 1000 张时的图像噪

后, 得到的不同投影数量下扫描试样的二维断层图 声接近, 表明投影数量过少会产生一定的干扰噪声
像及灰度分布曲线如图5所示。 影响图像清晰度, 因此锥束 CT 扫描时投影数量应
观察图5发现投影数量在250张时, 试样二维断 尽量多, 以提高图像清晰度。

层图像清晰度最低, 投影数量为500张和1000张时 2.6 积分时间对图像质量的影响
试样二维断层图像清晰度相近, 结合对应的灰度分 积分时间与曝光量呈正比, 也是锥束 CT 扫描
布曲线也能看出投影数量为250张时的图像噪声相 时与射线源相关的一个重要工艺参数, 积分时间因

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2023年 第45卷 第2期
无损检测