[发明专利]一种基于多层扇束扫描的工业CT扫描方法

权利要求书

1.一种基于多层扇束扫描的工业CT扫描方法，其特征在于，工业CT扫描装置至少包括X射线源和线阵探测器，所述工业CT扫描方法包括以下步骤：

S1：令投影角度为β，X射线源和线阵探测器在Z＝Z_down扫描并采集投影数据；

S2：X射线源和线阵探测器沿着Z轴由Z＝Z_down同步平移至Z＝Z_up，其中，平移速度为采集投影数据；

S3：X射线源和线阵探测器同步旋转Δβ；

S4：X射线源和线阵探测器沿着-Z轴由Z＝Z_up同步平移至Z＝Z_down，其中，平移速度为采集投影数据；

S5：重复步骤S1至步骤S4，直至投影角度满足π+2γ≤β≤2π，其中，γ表示X射线源发出的射线与线阵探测器形成的扇束半张角。

2.根据权利要求1所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于单圆圆周扫描而言，投影角度为2π，对于短扫描而言，投影角度不小于π+2γ。

3.根据权利要求2所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于单圆圆周扫描而言，X射线源和线阵探测器同步旋转形成等距扇束，将等距扇束投影记为P(β,s)，其中，β∈(0,2π)表示投影角度，s∈(-s_m,s_m)表示线阵探测器坐标，采用标准扇束重建算法获得被扫描物体的重建图像，则：

其中，P′(β,s)表示经过几何加权后的投影数据，h()表示滤波函数，f(x,y)表示重建图像，S表示X射线源焦点位置，O表示旋转中心位置，M表示重建坐标(x,y)在射线上的投影位置，|SM|表示S和M之间的距离，|SO|表示S和O之间的距离。

4.根据权利要求3所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于被扫描物体而言，沿着Z轴方向是扫描方式的拓展，则被扫描物体的拓展重建图像为：

其中，P′(β,s，z)表示经过几何加权后的投影数据，h()表示滤波函数，f(x,y，z)表示拓展重建图像，S表示X射线源焦点位置，O表示旋转中心位置，M表示重建坐标(x,y，z)在射线上的投影位置，|SM|表示S和M之间的距离，|SO|表示S和O之间的距离。

5.根据权利要求2所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于短扫描而言，将扇束投影数据重排成平行束，采用平行束重建算法获得重建图像，则：其中，表示经过重排后平行束投影数据，表示重排后的平行束投影角度，t∈(-t_m,t_m)表示重排后平行束投影坐标，h()表示滤波函数，f(x,y)表示重建图像。

6.根据权利要求5所述的工业CT扫描方法，其特征在于，对于被扫描物体而言，沿着Z轴方向是扫描方式的拓展，则被扫描物体的拓展重建图像为：

其中，表示经过重排后平行束投影数据，表示重排后的平行束投影角度，t∈(-t_m,t_m)表示重排后平行束投影坐标，h()表示滤波函数，f(x,y,z)表示重建图像。