[发明专利]一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子计算机X射线断层扫描技术领域，特别是涉及一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法。

背景技术

电子计算机X射线断层扫描(CT)图像的空间分辨率是CT系统的重要性能指标，由系统的硬件参数，包括探测器中的探测单元的直径、X射线源的焦斑的长度、成像放大比等所决定。根据美国ASTME 1441(American Society of Tool Manufacturing Engineers)对有效射束(BW，Beam Width)的定义，BW与硬件参数之间的关系为

BW=d2+[a(M-1)]2/M]]>

其中，d为探测单元的直径，a为焦斑的长度，成像放大比M＝L/D，这里的L为焦斑到探测器的距离，D为焦斑到转台中心的距离。由于BW近似等于CT系统的点扩展函数的半波宽，因而可将BW/2作为CT系统在理论上能够分辨出的最小宽度，即极限空间分辨率。

在CT系统结构确定的情况下，M即已确定，该CT系统的极限空间分辨率由d和a决定，通过减小这两者可有效减小BW/2，从而提高CT系统的分辨率指标。由于制造工艺的限制，d最小只能达到100微米左右，并且由于工业检测需要流强较大的X射线源，因而a必须达到毫米量级才能满足需求。另外，在现有的CT系统上对探测器、射线源等硬件进行直接改造的技术难度也很大，因此，现有的CT系统的空间分辨率指标不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法，能提高CT系统的空间分辨率指标。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子计算机X射线断层扫描系统，该系统包括：X射线源、准直器、转台、探测器和处理器；其中，

所述X射线源包括发射X射线的具有一定长度的焦斑和出射所述X射线的射线出口；所述准直器包括遮挡部分和透射部分；所述转台包括转台中心；所述转台的上表面承载被测物体，其中心轴穿过所述转台中心；所述探测器包括直线排列的一个以上的探测单元；

所述准直器位于所述射线出口与所述被测物体之间，其遮挡部分对所述焦斑的一部分所发射的X射线具有遮挡作用，其透射部分对所述焦斑的另一部分所发射的X射线具有透射作用；

所述探测器位于所述被测物体相对于所述准直器的另一侧，各探测单元均与所述处理器相连；各所述探测单元用于检测X射线，并将与其接收的X射线的强度成正比的计数值作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；

所述处理器根据所述准直器的吸收参数以及各探测单元送来的所述投影数据，构建所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像。

本发明的有益效果是：本发明在X射线源的射线出口与转台上的被测物体之间设置了准直器，该准直器的遮挡部分能够对射线出口所射出的X射线具有一定的遮挡作用，将X射线源的焦斑划分为若干段虚拟焦斑，这样，准直器对X射线的遮挡作用使得部分虚拟焦斑所射出的X射线全部或部分未到达被测物体，从电子计算机X射线断层扫描(CT)系统对被测物体进行扫描的角度而言，这相当于缩短了焦斑的长度，因而提高了CT系统的空间分辨率指标。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述遮挡部分为一个以上由钨或铅制成的遮挡体，所述透射部分为一个以上的狭缝，且所述遮挡体与所述狭缝间隔排列。

进一步，所述遮挡体与所述狭缝等间隔排列。

进一步，所述准直器为扇形，所述焦斑位于所述准直器的球心所在的一侧。

另外，本发明还提供了一种电子计算机X射线断层扫描方法，该方法基于上述的系统；该方法包括：

步骤1：将具有一定长度的所述焦斑划分为连续的K段虚拟焦斑；启动所述X射线源和所述探测器；确定所述准直器的吸收参数A；