工業(yè)CT技術(shù)和原理

前言
入門篇
第1章 引言
1.1 從“盒子里裝的是什么”談起
1.2 用未知數(shù)X定義的射線
1.3 無膠片照相技術(shù)
1.4 “要把西瓜切開才能看清楚”
1.5 傳統(tǒng)斷層成像技術(shù)
1.6 怎樣才能免除重疊圖像的干擾
1.7 歷史性的突破
1.8 現(xiàn)代工業(yè)CT實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第2章 預(yù)備知識
2.1 數(shù)字化圖像
2.2 投影
2.3 理解圖像重建的概念
2.4 投影數(shù)據(jù)和正弦圖
2.5 與CT應(yīng)用相關(guān)的幾個物理問題
2.5.1 射線與物質(zhì)的相互作用
2.5.2 不可抗拒的統(tǒng)計規(guī)律
2.5.3 部分體積效應(yīng)
2.5.4 射線的多色性和硬化
參考文獻(xiàn)
第3章 工業(yè)CT的基本組成
3.1 工業(yè)CT常用的兩種掃描模式
3.2 工業(yè)CT系統(tǒng)常用的射線源
3.3 射線探測器和準(zhǔn)直器
3.3.1 分立探測器
3.3.2 面探測器
3.3.3 準(zhǔn)直器
3.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.5 掃描機(jī)械系統(tǒng)
3.6 計算機(jī)硬件和軟件
3.7 輔助系統(tǒng)（輔助電源和安全系統(tǒng)）
參考文獻(xiàn)
第4章 工業(yè)CT系統(tǒng)的性能和指標(biāo)
4.1 工業(yè)CT的性能參數(shù)概述
4.2 圖像對比度
4.3 點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和調(diào)制傳遞函數(shù)
4.3.1 點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)對CT圖像的影響
4.3.2 調(diào)制傳遞函數(shù)對CT圖像的影響
4.4 噪聲對CT圖像的影響
4.5 CDD曲線
4.6 偽像概述
4.7 工業(yè)CT系統(tǒng)的驗(yàn)收和指標(biāo)測定
4.7.1 檢測空間分辨率的傳統(tǒng)模體和方法
4.7.2 檢測密度分辨率的傳統(tǒng)模體和方法
4.7.3 圓盤法檢測空間分辨率和密度分辨率
參考文獻(xiàn)
第5章 工業(yè)CT的安裝、調(diào)試和使用
5.1 安裝安全注意事項(xiàng)
5.2 工業(yè)CT的安裝與預(yù)調(diào)
5.2.1 土建施工
5.2.2 主體設(shè)備機(jī)械安裝
5.2.3 主機(jī)設(shè)備電器安裝
5.2.4 機(jī)電系統(tǒng)冷運(yùn)行
5.2.5 X射線機(jī)出束試驗(yàn)和正式運(yùn)行前的輻射安全檢查
5.2.6 探測器一準(zhǔn)直器位置的進(jìn)一步調(diào)整
5.3 工業(yè)CT系統(tǒng)的精細(xì)調(diào)整
5.3.1 探測器效率校正
5.3.2 DR掃描流程和工業(yè)CT各種掃描流程調(diào)試
5.3.3 旋轉(zhuǎn)中心位置的確定——薄壁圓筒法
5.3.4 旋轉(zhuǎn)中心在不同掃描位置下的校正
5.4 CT系統(tǒng)總體性能指標(biāo)測定和功能調(diào)試
5.4.1 工業(yè)CT切層位置的確定
5.4.2 CT值的標(biāo)準(zhǔn)化處理和標(biāo)定
5.4.3 功能調(diào)試和總體性能指標(biāo)測定
5.5 工業(yè)CT運(yùn)行操作
5.5.1 工業(yè)CT系統(tǒng)運(yùn)行需要注意的事項(xiàng)
5.5.2 工業(yè)CT系統(tǒng)工作流程
5.6 工業(yè)CT的輻射安全措施
5.6.1 安全系統(tǒng)的構(gòu)成
5.6.2 安全聯(lián)鎖及故障處理流程
5.7 工業(yè)CT測試結(jié)果的觀測
參考文獻(xiàn)
第6章 工業(yè)CT系統(tǒng)的選擇和設(shè)計
6.1 工業(yè)CT系統(tǒng)的兩類技術(shù)參數(shù)
6.2 空間分辨率和技術(shù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系
6.3 密度分辨率和技術(shù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系
6.4 選擇CT系統(tǒng)時值得注意的幾個問題
6.4.1 工件尺寸對系統(tǒng)性能的影響
6.4.2 探測器尺寸及數(shù)量的選擇
6.4.3 測試技術(shù)指標(biāo)時的技術(shù)條件
6.4.4 三維圖像重建和三維反演技術(shù)的應(yīng)用
6.4.5 DR方法的有限檢測能力
6.4.6 掃描方式的選擇
6.5 工業(yè)CT系統(tǒng)設(shè)計舉例
參考文獻(xiàn)
中級篇
第7章 CT掃描數(shù)據(jù)采集技術(shù)
7.1 X射線在物質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)移
7.2 比釋動能和X射線強(qiáng)度的估算方法
7.3 輻射探測器
7.3.1 工業(yè)CT用輻射探測器的主要特點(diǎn)
7.3.2 工業(yè)CT常用輻射探測器
7.4 探測器效率
7.4.1 量子轉(zhuǎn)換效率
7.4.2 準(zhǔn)直器
7.4.3 x射線在探測器陣列中的能量沉積
7.5 輻射探測器測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理
7.5.1 射線源強(qiáng)度的校正
7.5.2 輻射探測效率器的能量響應(yīng)特性的校正
7.6 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電子電路
7.6.1 關(guān)于電子電路的基本考慮
7.6.2 電子電路的結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第8章 工業(yè)CT圖像重建算法
8.1 預(yù)備知識
8.1.1 Radon變換
8.1.2 Fourier變換
8.1.3 中心切片定理
8.2 平行束投影的幾種重建算法
8.2.1 直接Fourier變換重建算法
8.2.2 濾波反投影重建算法
8.2.3 Radon反演算法
8.3 平行束投影的反投影濾波重建算法
8.3.1 一元函數(shù)的Hilbert變換
8.3.2 有限區(qū)間上的Hilbert逆變換
8.3.3 圖像的Hilbert變換
8.3.4 圖像的Hilbert變換圖像與投影的關(guān)系
8.4 扇束濾波反投影重建算法
8.4.1 扇束掃描幾何參數(shù)和坐標(biāo)系統(tǒng)
8.4.2 扇束濾波反投影重建公式
8.5 RT掃描模式的反投影濾波重建算法
8.5.1 轉(zhuǎn)臺多次偏置的RT掃描模式
8.5.2 轉(zhuǎn)臺單側(cè)多次偏置的RT掃描的DBP公式
8.5.3 算法實(shí)現(xiàn)步驟
8.5.4 數(shù)值實(shí)驗(yàn)
8.6 迭代重建算法
8.6.1 CT圖像重建離散模型
8.6.2 離散模型的常用求解方法
8.6.3 代數(shù)重建算法
8.6.4 優(yōu)化問題和：Richardson迭代算法
8.6.5 EM迭代算法
8.6.6 子集排序迭代算法
8.7 錐束CT重建算法簡介
參考文獻(xiàn)
第9章 計算機(jī)仿真與CT偽像
9.1 計算機(jī)仿真
9.2 計算機(jī)仿真在工業(yè)CT中的應(yīng)用
9.3 仿真頭部模型和仿真數(shù)據(jù)的產(chǎn)生
9.4 物理相關(guān)性能的計算機(jī)仿真
9.5 CT偽像的仿真實(shí)驗(yàn)
9.6 偽像形貌分類
參考文獻(xiàn)
第10章 CT相關(guān)技術(shù)
10.1 三維圖像的顯示(可視化)方法
10.1.1 基于等值面的體繪制
10.1.2 直接體繪制
第11章 相襯CT