锥束CT扫描中的曝光参数快速获取与优化方法

摘要

本发明公开了一种锥束CT扫描中的曝光参数快速获取与优化方法，将零件放置于旋转工作台，并使零件在该投影方位时X射线需要穿越零件的厚度最大；选择当前零件所属的零件类型、选择探测器采集投影图像的速度、设置射线穿越零件的预期最低灰度值、选择曝光优化方式；根据以上设置进行曝光参数搜索，若得到满足曝光要求的一组电流电压组合参数则结束，否则表示当前使用的锥束CT系统无法对该零件进行所要求的曝光，立即中止整个扫描。本发明可显著减少获取锥束CT系统曝光参数所需的时间，并使获取的曝光参数达到一定的优化效果，可有效降低甚至消除锥束CT扫描对操作人员专业技术经验的依赖性。

主权项

锥束CT扫描中的曝光参数快速获取与优化方法，其特征在于包括下述步骤：(a)将零件放置于旋转工作台，并使零件在该投影方位时X射线需要穿越零件的厚度最大，以保证在正式扫描时，采用所获取的曝光参数可使射线在各投影方位对零件良好穿透；(b)选择当前零件所属的零件类型：易穿透型、普通穿透型或难穿透型；所述的易穿透型为零件材质的密度与水的密度相近，普通穿透型为零件材质的密度与钛的密度相近，难穿透型为零件材质的密度与铁的密度相近；(c)选择探测器采集投影图像的速度，该速度与正式采集时一致；(d)设置射线穿越零件的预期最低灰度值，所述的预期最低灰度值取为无零件投影的空白区域灰度值的1/5～1/4，并允许以预期最低灰度值为中心上下浮动一个波动量，波动量取为预期最低灰度值的1/30；(e)选择曝光优化方式：对比度曝光优化或射束硬化曝光优化；(f)根据以上设置进行曝光参数搜索，若得到满足曝光要求的一组电流电压组合参数则结束，否则表示当前使用的锥束CT系统无法对该零件进行所要求的曝光，立即中止整个扫描，具体包括以下步骤：①工作台静止，曝光参数搜索的初始电压值取为与该类型零件曝光参数组合表中电压覆盖范围中值最接近的电压值，初始电流值为该电压值对应的电流和曝光时间的乘积值乘以选择的探测器采集速度；②在选择的电流、电压和探测器采集速度下，采集一幅零件投影图像并指定关注区域；③在投影图像的关注区域内找到灰度最低值，并取其邻域内的灰度平均值作为实际的灰度最低值，邻域大小取为5×5或7×7；④将实际最低灰度值与预期最低灰度范围比较，若实际值在预期范围内，则搜索成功，取当前电流电压值并结束；若实际值小于预期范围下限，则转第⑤步；若实际值大于预期范围上限，则转第⑥步；⑤在曝光参数组合表中选择电压增大方向的下一组参数，并根据该组参数的电流和曝光时间的乘积值和设定的探测器采集速度计算出电流值，转第②步；若当前电压已是该类型零件曝光参数组合表中电压的最大值，则将当前设定的零件 类型升高一级，即由易穿透型变为普通穿透型，或由普通穿透型变为难穿透型，转第①步；若当前电压已是该类型零件曝光参数组合表中电压的最大值且当前零件类型已是难穿透型，则搜索失败，结束；⑥在曝光参数组合表中选择电压减小方向的下一组参数，并根据该组参数的电流和曝光时间的乘积值和设定的探测器采集速度计算出电流值，转第②步；若当前电压已是该类型零件曝光参数组合表中电压的最小值，则将当前设定的零件类型降低一级，即由难穿透型变为普通穿透型，或由普通穿透型变为易穿透型，转第①步；若当前电压已是该类型零件曝光参数组合表中电压的最小值且当前零件类型已是易穿透型，则搜索失败，结束。