[实用新型]基于X射线源阵列的实时在线工业CT检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于工业CT扫描技术领域，具体涉及一种属于工业CT的系统设计，特别涉及一种新型多源CT的基于X射线源阵列的实时在线工业CT检测系统。

背景技术

工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测和无损评估技术。

如图1所示，目前，大部分工业CT的设计方案与医用CT类似，常用的CT扫描模式有II代扫描、III代扫描。这两种方式都是通过固定待检测物体1（固定在载物台3上），使用旋转及移动    X射线源2和探测器4的方式来完成全角度采样（箭头方向为X射线源2和探测器4的运动轨迹，5为X射线线束）。这样的采样方式有许多缺点，首先，旋转的设计带来系统复杂性，成本变高，需要极高的机械运动精度来保证采样准确度，相应也提高了设备的功耗和体积，其次，旋转的设计对数据的传输有很大限制，由于数据传输大多只能使用电刷，数据通道带宽受限，相应的限制了采集速度，另外，采样方式时间耗费较大，大批量的检测将耗费很多时间及资源。近年来出现双源工业CT，可以在一定程度上提高图像分辨率，但是仍然无法缩短扫描时间。对于面向实时在线监测工业CT而言，传统的旋转式扫描的使用是极其困难的。

除此之外，虽然有研究者提出过多个射线源的思路，但是由于传统射线源体积较大，重量较高，且X射线时间响应较慢，这种思路难以实施。基于碳纳米管阴极的X射线源是具有体积小、高时间分辨率、工作温度低、功耗小、稳定和可编程等特点，这种射线源的出现为大幅缩短检测时间提供了可能。本实用新型因此而来。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于X射线源阵列的实时在线工业CT检测系统，解决了现有技术中存在的机器体积庞大、大量机械运动和扫描时间慢等缺陷。

为了解决现有技术中的这些问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种基于X射线源阵列的实时在线工业CT检测系统，包括获取、存储和处理CT图像的图像处理装置、屏蔽机箱及设置在该屏蔽机箱内的待测物体放置装置、组合检测模块、用于X射线源快速切换与探测器同步读取的控制装置，其特征在于，所述的待测物体放置装置为传送带，所述组合检测模块包括位于传送带外侧的支架及设置在支架上的基于碳纳米管阴极的X射线源阵列、与该X射线源阵列配合的探测器阵列，所述X射线源阵列的X射线源为若干个，每个X射线源的入射角度沿待检测物体周向设置。

所述系统还包括用于控制传送带进行待检测物体传输作业的传送装置，所述控制装置通过指令控制传送装置进行传送。

每排碳纳米管阴极的X射线源阵列和每排探测器阵列形成组合检测模块，所述组合检测模块的数量不少于2个。

所述探测器分布在X射线源的对面一侧，且每个X射线源和探测器分别设置位置调节装置。

当所述组合检测模块的数量为2个时，两组模块相互垂直固定，X射线源与相应探测器覆盖180度的采样范围。

优选的，若干个组合检测模块处于同一平面内，且X射线源与相应探测器覆盖180度的采样范围；或者若干个组合检测模块处于不同平面内，且X射线源与相应探测器覆盖180度的采样范围。

优选的，所述控制装置同步控制X射线源阵列和探测器阵列，采用经过频率调制的控制信号，进行快速X射线曝光，在相应的时间间隔里从探测器阵列上读出图像，进行解调得到每个X射线源的成像，发送给图像处理装置。

优选的，所述图像处理装置设置有用于接收探测器阵列检测的CT图像，并对CT图像进行存储的CT图像存储模块、基于压缩感知的迭代重建算法对CT图像进行重建的图像重建模块、对图像进行分析处理，并向用户进行可视化输出的图像处理模块。

优选的，所述碳纳米管阴极的X射线源阵列和探测器阵列设置在屏蔽机箱内，所述屏蔽机箱内还设置用于进行待检测物体标记的物体标记装置，所述待检测物体由传送带从屏蔽机箱外侧传入屏蔽机箱进行检测后，进行标记，然后传出屏蔽机箱外。