博士论文-不完备数据重建算法及CL系统研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 阙介民
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 唐孝威 ; 史戎坚 |
| 关键词 | 代数重建技术 不完备数据 加权函数 射线驱动 体素驱动 |
| 学位专业 | 粒子物理与原子核物理 |
| 中文摘要 | 对于工程中大量板壳结构（如印刷电路板）无损检测，由于采用传统CT检测技术存在诸多困难，提出在倾斜扫描条件下获取构件厚度方向上材质信息，然后利用此投影数据来重建构件断层图像。由于此CL(Computed Laminography )扫描方式获取的投影数据不完备，重建的断层图像表现为层与层之间“混迭”严重，因此在重建算法上本文选择代数重建技术进行断层重建以尽可能减少此“混迭”。; 针对扇形束不完备数据重建问题，本文选取了五种典型的迭代算法，从图像重建中精度和速度两方面入手进行研究。关于重建速度问题，通过扇形束的旋转对称性以及投影系列的访问方式两个方面进行优化；关于重建精度问题，由于线性方程组的系数对方程组的解具有重要影响，因此其系数必须能客观地反映像素对射线投影值的影响，选取细分长度加权并且提前计算好预存硬盘的方法提高了重建的精度和速度。最后工程上实现了五种算法，针对不完备投影数据的两种情况稀疏投影数据和有限角投影数据进行分析，优化了参数，指出不同迭代算法的适用情况，为五种算法的工程应用提供了指导。; 以二维迭代算法研究为基础，对CL系统扫描过程进行计算机模拟，通过数字模拟试件，通过滤波反投影算法证实随着倾斜角度的增大，混叠现象越严重。推导了射线驱动方式投影的ART重建公式，比较了射线驱动方式与体素驱动方式重建的优缺点；分析了两种驱动方式的关于角度对称性。最后针对加权函数进行了研究，实现了四种加权函数应用于ART算法中，针对矩形加权函数方法提出了通过细分体素或探测器单元的方法提高重建的精度，比较了四种加权函数的优缺点，最后提出了两种简单的加权函数方法，理论上证实了两种加权函数是可行的。; 针对实验室搭建的CL系统，提出了多质点最小二乘法椭圆拟合的方法，调整系统探测器的扭转角，同时理论上分析了几个几何参数对重建精度的影响。最后在调整好的系统上，扫描了电路板等典型薄板结构的产品，重建的结果表明系统可以很好的检测薄板结构类构件。 |
| 学科主题 | 粒子物理与原子核物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210040]  |
| 专题 | 粒子天体物理中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_核技术应用研究中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 阙介民. 博士论文-不完备数据重建算法及CL系统研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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