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基于x射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)ct檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于傳輸待檢測(cè)物體的傳送帶，所述傳送帶外側(cè)設(shè)置碳納米管陰極的X射線源陣列和與碳納米管陰極的X射線源陣列配合進(jìn)行待檢測(cè)物體的CT檢測(cè)的探測(cè)器陣列，所述系統(tǒng)還包括用于進(jìn)行X射線源快速切換與探測(cè)器同步讀取的控制裝置，用于獲取探測(cè)器陣列檢測(cè)的CT圖像并進(jìn)行CT圖像的存儲(chǔ)和處理操作的圖像處理裝置。該系統(tǒng)可以大幅提高掃描速度，快速完成產(chǎn)品檢測(cè)，提高工廠的生產(chǎn)效率，節(jié)約經(jīng)濟(jì)開(kāi)支。
【專利說(shuō)明】基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)CT掃描【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種屬于工業(yè)CT的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，特別涉及一種新型多源CT的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)CT是工業(yè)用計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)的簡(jiǎn)稱，它能在對(duì)檢測(cè)物體無(wú)損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測(cè)物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當(dāng)今最佳無(wú)損檢測(cè)和無(wú)損評(píng)估技術(shù)。
[0003]如圖1所示，目前，大部分工業(yè)CT的設(shè)計(jì)方案與醫(yī)用CT類似，常用的CT掃描模式有II代掃描、III代掃描。這兩種方式都是通過(guò)固定待檢測(cè)物體I (固定在載物臺(tái)3上)，使用旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)X射線源2和探測(cè)器4的方式來(lái)完成全角度采樣(箭頭方向?yàn)閄射線源2和探測(cè)器4的運(yùn)動(dòng)軌跡，5為X射線線束)。這樣的采樣方式有許多缺點(diǎn)，首先，旋轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)帶來(lái)系統(tǒng)復(fù)雜性，成本變高，需要極高的機(jī)械運(yùn)動(dòng)精度來(lái)保證采樣準(zhǔn)確度，相應(yīng)也提高了設(shè)備的功耗和體積，其次，旋轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸有很大限制，由于數(shù)據(jù)傳輸大多只能使用電刷，數(shù)據(jù)通道帶寬受限，相應(yīng)的限制了采集速度，另外，采樣方式時(shí)間耗費(fèi)較大，大批量的檢測(cè)將耗費(fèi)很多時(shí)間及資源。近年來(lái)出現(xiàn)雙源工業(yè)CT，可以在一定程度上提高圖像分辨率，但是仍然無(wú)法縮短掃描時(shí)間。對(duì)于面向?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)工業(yè)CT而言，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式掃描的使用是極其困難的。
[0004]除此之外，雖然有研究者提出過(guò)多個(gè)射線源的思路，但是由于傳統(tǒng)射線源體積較大，重量較高，且X射線時(shí)間響應(yīng)較慢，這種思路難以實(shí)施。基于碳納米管陰極的X射線源是具有體積小、高時(shí)間分辨率、工作溫度低、功耗小、穩(wěn)定和可編程等特點(diǎn)，這種射線源的出現(xiàn)為大幅縮短檢測(cè)時(shí)間提供了可能。本發(fā)明因此而來(lái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的機(jī)器體積龐大、大量機(jī)械運(yùn)動(dòng)和掃描時(shí)間慢等缺陷。
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，包括獲取、存儲(chǔ)和處理CT圖像的圖像處理裝置、屏蔽機(jī)箱及設(shè)置在該屏蔽機(jī)箱內(nèi)的待測(cè)物體放置裝置、組合檢測(cè)模塊、用于X射線源快速切換與探測(cè)器同步讀取的控制裝置，其特征在于，所述的待測(cè)物體放置裝置為傳送帶，所述組合檢測(cè)模塊包括位于傳送帶外側(cè)的支架及設(shè)置在支架上的基于碳納米管陰極的X射線源陣列、與該X射線源陣列配合的探測(cè)器陣列，所述X射線源陣列的X射線源為若干個(gè)，每個(gè)X射線源的入射角度沿待檢測(cè)物體周向設(shè)置。
[0007]所述系統(tǒng)還包括用于控制傳送帶進(jìn)行待檢測(cè)物體傳輸作業(yè)的傳送裝置，所述控制裝置通過(guò)指令控制傳送裝置進(jìn)行傳送。
[0008]每排碳納米管陰極的X射線源陣列和每排探測(cè)器陣列形成組合檢測(cè)模塊，所述組合檢測(cè)模塊的數(shù)量不少于2個(gè)。
[0009]所述探測(cè)器分布在X射線源的對(duì)面一側(cè)，且每個(gè)X射線源和探測(cè)器分別設(shè)置位置調(diào)節(jié)裝置。
[0010]當(dāng)所述組合檢測(cè)模塊的數(shù)量為2個(gè)時(shí)，兩組模塊相互垂直固定，X射線源與相應(yīng)探測(cè)器覆蓋180度的采樣范圍。
[0011 ] 優(yōu)選的，若干個(gè)組合檢測(cè)模塊處于同一平面內(nèi)，且X射線源與相應(yīng)探測(cè)器覆蓋180度的采樣范圍；或者若干個(gè)組合檢測(cè)模塊處于不同平面內(nèi)，且X射線源與相應(yīng)探測(cè)器覆蓋180度的采樣范圍。
[0012]優(yōu)選的，所述控制裝置同步控制X射線源陣列和探測(cè)器陣列，采用經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的控制信號(hào)，進(jìn)行快速X射線曝光，在相應(yīng)的時(shí)間間隔里從探測(cè)器陣列上讀出圖像，進(jìn)行解調(diào)得到每個(gè)X射線源的成像，發(fā)送給圖像處理裝置。
[0013]優(yōu)選的，所述圖像處理裝置設(shè)置有用于接收探測(cè)器陣列檢測(cè)的CT圖像，并對(duì)CT圖像進(jìn)行存儲(chǔ)的CT圖像存儲(chǔ)模塊、基于壓縮感知的迭代重建算法對(duì)CT圖像進(jìn)行重建的圖像重建模塊、對(duì)圖像進(jìn)行分析處理，并向用戶進(jìn)行可視化輸出的圖像處理模塊。
[0014]優(yōu)選的，所述碳納米管陰極的X射線源陣列和探測(cè)器陣列設(shè)置在屏蔽機(jī)箱內(nèi)，所述屏蔽機(jī)箱內(nèi)還設(shè)置用于進(jìn)行待檢測(cè)物體標(biāo)記的物體標(biāo)記裝置，所述待檢測(cè)物體由傳送帶從屏蔽機(jī)箱外側(cè)傳入屏蔽機(jī)箱進(jìn)行檢測(cè)后，進(jìn)行標(biāo)記，然后傳出屏蔽機(jī)箱外。
[0015]本發(fā)明技術(shù)方案基于碳納米管陰極的X射線源。基于碳納米管陰極的X射線源具有體積小、高時(shí)間分辨率、工作溫度低、功耗小、穩(wěn)定和可編程等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明使用該X射線源但不限于該X射線源。將多個(gè)基于碳納米管陰極的X射線源排成陣列，可以有效利用其高時(shí)間分辨率的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行逐個(gè)曝光，相當(dāng)于從不同角度進(jìn)行X射線采樣，實(shí)現(xiàn)CT重建的采樣要求。本發(fā)明中采用的基于碳納米管陰極的X射線源可以采用如申請(qǐng)?zhí)枮?01120253622.7的中國(guó)專利申請(qǐng):基于場(chǎng)發(fā)射冷陰極的陣列X射線源。
[0016]申請(qǐng)?zhí)枮?01120253622.7的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于場(chǎng)發(fā)射冷陰極的陣列X射線源，包括陰極基板、陰極電極、用于發(fā)射電子束的場(chǎng)致發(fā)射體、反射式陽(yáng)極靶；其中，在陰極基板上設(shè)有陰極電極，在陰極電極上設(shè)有場(chǎng)致發(fā)射體，反射式陽(yáng)極靶位于陰極基板上方且與陰極基板相對(duì)設(shè)置，反射式陽(yáng)極靶與陰極基板平行；場(chǎng)致發(fā)射體發(fā)射出的電子束轟擊到反射式陽(yáng)極靶上，產(chǎn)生的X射線穿過(guò)陰極基板出射。
[0017]優(yōu)選的，所述使用兩組或多組射線源陣列和探測(cè)器陣列組合模塊進(jìn)行成像。以一排探測(cè)器陣列分別與一排基于碳納米管陰極的X射線源連接固定形成一個(gè)組合模塊。各個(gè)模塊可以在同平面內(nèi)，按照不同的角度錯(cuò)開(kāi)，形成覆蓋全角度的采樣范圍。也可在不同平面利用勻速皮帶的特性，等間隔不同角度放置組合模塊，達(dá)到對(duì)某個(gè)切面形成覆蓋全角度采樣范圍的目的。以使用兩組模塊為例，兩組模塊相互垂直固定，形成覆蓋180度的采樣范圍。如果多組模塊，則相互錯(cuò)開(kāi)一定角度，形成覆蓋全角度的采樣范圍。
[0018]優(yōu)選的，所述控制裝置控制X射線源陣列和探測(cè)器陣列進(jìn)行同步處理，采用經(jīng)過(guò)頻率調(diào)制的控制信號(hào)，進(jìn)行快速X射線曝光，在相應(yīng)的時(shí)間間隔里從探測(cè)器陣列上讀出圖像，進(jìn)行解調(diào)得到每個(gè)X射線源的成像，整個(gè)過(guò)程時(shí)間極短，在整個(gè)過(guò)程里，器件和傳送帶的運(yùn)動(dòng)可以忽略不計(jì)。
[0019]優(yōu)選的，使用控制芯片控制傳送帶傳送待檢測(cè)物體，使待檢測(cè)物體精確地勻速穿過(guò)兩組或多組X射線源陣列及對(duì)應(yīng)探測(cè)器陣列。
[0020]優(yōu)選的，所述圖像重建模塊采用基于壓縮感知的迭代重建算法。由于迭代重建對(duì)不規(guī)則的采樣軌跡具備良好的適應(yīng)性，但是對(duì)采樣數(shù)量要求較高，使用基于壓縮感知的代數(shù)迭代CT重建算法，能夠以較少的采樣重建出可靠的圖像。
[0021]優(yōu)選的，所述圖像處理模塊采用基于可視化處理，將重建得到的器件橫截面圖像進(jìn)行三維可視化，實(shí)現(xiàn)任意截面觀察。所述圖像處理模塊采用智能分析系統(tǒng)，采用算法對(duì)重建可視化結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)分析，根據(jù)用戶對(duì)待檢測(cè)物體的要求，自動(dòng)進(jìn)行檢查，自動(dòng)處理標(biāo)記不合格器件或者人為進(jìn)行處理。
[0022]本發(fā)明技術(shù)方案中產(chǎn)品的檢查將按如下流程進(jìn)行:首先，待檢測(cè)的產(chǎn)品按照工廠的流水線進(jìn)入傳送帶勻速前進(jìn)；當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行到一定的位置，觸發(fā)光電門控開(kāi)關(guān)，這時(shí)，X射線源控制電路觸發(fā)一次X射線成像，在一次X射線成像中，控制電路將產(chǎn)生一系列控制信號(hào)，控制X射線源分頻發(fā)射，同步的探測(cè)器控制電路進(jìn)行快速曝光并保存結(jié)果，以上過(guò)程在極短時(shí)間內(nèi)完成，產(chǎn)品在期間的位移可以忽略不計(jì)，之后，首先由解調(diào)程序?qū)⒚總€(gè)X射線源的成像從得到的結(jié)果中解調(diào)出來(lái)，然后由重建模塊進(jìn)行一次斷層重建，同時(shí)傳送帶繼續(xù)前進(jìn)，以同樣的循環(huán)完成每個(gè)斷層的掃描；物體離開(kāi)X射線檢測(cè)區(qū)域，此時(shí)，計(jì)算機(jī)將重建所得的斷層進(jìn)行歸檔；最后，計(jì)算機(jī)對(duì)斷層數(shù)據(jù)序列形成的體數(shù)據(jù)進(jìn)行三維可視化，并顯示用戶設(shè)定的感興趣截面，智能分析對(duì)產(chǎn)品的瑕疵和缺陷進(jìn)行分析，按照用戶設(shè)定的指標(biāo)發(fā)布通知。
[0023]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、應(yīng)用本發(fā)明可以大幅提高掃描速度，快速完成產(chǎn)品檢測(cè)，提高工廠的生產(chǎn)效率，節(jié)約經(jīng)濟(jì)開(kāi)支。
[0024]2、裝置中使用傳送帶式的流水線設(shè)計(jì)思路，可以嵌入工廠的流水線中，為企業(yè)簡(jiǎn)化流程，方便引進(jìn)。
[0025]3、裝置中使用固定的X射線源和探測(cè)器使得機(jī)械運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的誤差大幅減小，另夕卜，裝置的功耗大大降低，并且消除了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的損耗和噪聲，降低設(shè)備的維護(hù)成本，即環(huán)保又提高了設(shè)備的壽命。
[0026]4、裝置中使用基于碳納米管陰極的X射線源，相比于傳統(tǒng)射線源，功耗大幅下降，并且不需要高溫工作，減少了散熱方面的問(wèn)題。
[0027]5、裝置中采用X射線源的陣列，使得原本由一個(gè)射線源完成的X射線發(fā)射工作，分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)X射線源進(jìn)行，大大延長(zhǎng)了 X射線源的使用壽命。
[0028]6、裝置中采用X射線源和探測(cè)器的分頻復(fù)用技術(shù)，有效縮短了采樣所需的時(shí)間。
[0029]7、本發(fā)明中采用的基于壓縮感知的CT重建算法，具有對(duì)采樣角度要求少和效率高的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)重建的效果。結(jié)合以上的1、2、6點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)環(huán)節(jié)提高了速度，特別適合產(chǎn)品的快速大批量檢測(cè)，特別適合對(duì)于芯片封裝，電子產(chǎn)品和器件的大批量檢測(cè)。
[0030]綜上所述，本發(fā)明提供了一種基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，包括基于碳納米管陰極的X射線源陣列及探測(cè)器陣列組，用于射線源快速切換與探測(cè)器同步讀取的控制裝置，待檢測(cè)物體的傳送帶及運(yùn)動(dòng)控制裝置，圖像存儲(chǔ)于歸檔系統(tǒng)，基于壓縮感知的迭代重建算法重建模塊以及可視化軟件及智能分析系統(tǒng)，屬于工業(yè)CT的系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可以實(shí)時(shí)對(duì)物體進(jìn)行CT斷層成像，并且大大降低了系統(tǒng)能耗。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是傳統(tǒng)工業(yè)CT的掃描方式，箭頭所示方向?yàn)閄射線源及探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)軌跡； 圖2是本發(fā)明的基于碳納米管陰極X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
圖；
圖3是使用兩對(duì)X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊的采樣方式示意圖；
圖4是使用三對(duì)X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊的采樣方式示意圖；
圖5是使用四對(duì)X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊的采樣方式示意圖；
圖6是使用三對(duì)X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊的空間排布示意圖；
圖7是使用四對(duì)X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊的空間排布示意圖；
圖8是多X射線源陣列的分頻復(fù)用成像示意圖；
圖9是多X射線源陣列的控制示意圖；
圖10是基于壓縮感知的CT重建算法示意圖；
圖11是系統(tǒng)流程框圖；
其中有:待檢測(cè)物體1、X射線源2、載物臺(tái)3、探測(cè)器4、X射線線束5、屏蔽機(jī)箱6、物體標(biāo)記裝置7、組合檢測(cè)模塊和用于X射線源快速切換與探測(cè)器同步讀取的控制裝置8、圖像處理裝置9、傳送帶30、X射線源陣列20和與該X射線源陣列配合的探測(cè)器陣列40、X射線源陣列中某個(gè)射線源產(chǎn)生的具有一定頻率的X線信號(hào)21、指示燈81、急停開(kāi)關(guān)82、主機(jī)80。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0033]如圖2，該基于碳納米管陰極X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，包括用于傳輸待檢測(cè)物體I的傳送帶，所述傳送帶外側(cè)設(shè)置碳納米管陰極的X射線源陣列20和與碳納米管陰極的X射線源陣列配合進(jìn)行待檢測(cè)物體I的CT檢測(cè)的探測(cè)器陣列40，所述系統(tǒng)還包括用于進(jìn)行X射線源20快速切換與探測(cè)器同步讀取的控制裝置8，用于獲取探測(cè)器陣列檢測(cè)的CT圖像、進(jìn)行CT圖像的存儲(chǔ)和處理操作的圖像處理裝置9。控制裝置8設(shè)置有主機(jī)80、用于緊急處理的緊急開(kāi)關(guān)82、顯示檢測(cè)狀態(tài)的狀態(tài)指示燈81。控制裝置8與圖像處理裝置9間通過(guò)線纜連接。
[0034]其中核心組件為基于碳納米管陰極的X射線源陣列20與對(duì)應(yīng)的探測(cè)器陣列(探測(cè)器組)40。該組件由一排基于碳納米管陰極的X射線源、一排探測(cè)器以及支架構(gòu)成。支架為U型設(shè)計(jì)，基于碳納米管陰極的X射線源安裝在支架一側(cè)的孔中，焦點(diǎn)朝向支架的中心，其基本電路通過(guò)線路連到外部，探測(cè)器40分布在X射線源20的對(duì)面一側(cè)，每個(gè)X射線源和每個(gè)探測(cè)器分別有位置調(diào)節(jié)裝置。在理想情況下，所有X射線源的焦點(diǎn)位于一條直線上，并且與探測(cè)器中線平行。實(shí)際情況中，由于不可避免的誤差，在使用圖像進(jìn)行重建之前，需要進(jìn)行校準(zhǔn)。所述碳納米管陰極的X射線源陣列和探測(cè)器陣列設(shè)置在屏蔽機(jī)箱6內(nèi)，所述屏蔽機(jī)箱6內(nèi)還設(shè)置用于進(jìn)行待檢測(cè)物體標(biāo)記的物體標(biāo)記裝置7，所述待檢測(cè)物體由傳送帶30從屏蔽機(jī)箱外側(cè)傳入屏蔽機(jī)箱進(jìn)行檢測(cè)后，進(jìn)行標(biāo)記，然后傳出屏蔽機(jī)箱外。[0035]在該基于碳納米管陰極X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)中，基于碳納米管陰極的X射線源陣列與對(duì)應(yīng)的探測(cè)器組的使用為一排或多排。各組模塊在X射線源陣列方向上是互相錯(cuò)開(kāi)的，模塊使用轉(zhuǎn)軸連接在機(jī)架上，以便根據(jù)不同需求進(jìn)行角度調(diào)整。在調(diào)整中，各個(gè)模塊是聯(lián)動(dòng)并保持互相平行的。在本發(fā)明中，雖然圖2是以兩對(duì)模塊進(jìn)行成像，但是這僅僅是個(gè)范例，本發(fā)明包含使用多組X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊成像的情況，其中圖3包括使用三組或四組的情況，如果使用更多，則可以在成本允許的范圍內(nèi)得到更密集的采樣效果，以獲得更好的重建效果。
[0036]模塊組合的采樣效果如圖:3~5所示，可以是兩組、三組甚至四組X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊。圖3飛中這些X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊均在同一個(gè)平面，而實(shí)際上，各模塊的采樣在同一時(shí)刻是可以在不同的平面進(jìn)行的，如圖6、7所示。圖3飛中相對(duì)的X射線源陣列和探測(cè)器陣列模塊處于一個(gè)平面，而另一對(duì)模塊則可根據(jù)實(shí)際需要放置于與之平行的另一平面，每對(duì)模塊相互錯(cuò)開(kāi)排列，其中兩組模塊的空間布局示意圖見(jiàn)圖2，三組和四組的情況如圖6、7所示。當(dāng)物體在傳送中時(shí)，每個(gè)模塊采到的是物品不同截面的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，由于運(yùn)動(dòng)的速度是由程序設(shè)定的，所以一個(gè)平面的數(shù)據(jù)采集片段是可知的。在進(jìn)行某個(gè)平面的重建前，圖像重建模塊先定位該平面的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置，再?gòu)南鄳?yīng)的位置取出斷層數(shù)據(jù)進(jìn)行重建。
[0037]如圖8、所示，本發(fā)明中還使用了一種分頻復(fù)用的成像技術(shù)，使用不同射線源分別以不同曝光頻率同時(shí)照射物體(21為X射線源發(fā)射頻率波形)，可以得到整個(gè)曝光時(shí)間中探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度曲線，而該曲線又是不同曝光頻率的射線源光強(qiáng)變化曲線以一定的權(quán)重線性疊加的結(jié)果，通過(guò)解調(diào)就可以求出每個(gè)射線源變化曲線的權(quán)重，即實(shí)現(xiàn)了該射線源在該像素的投影數(shù)據(jù)獲取。傳統(tǒng)的CT成像方式是射線源在不同位置分別進(jìn)行曝光。由于基于碳納米管陰極 的X射線源具有成本低、體積小、高時(shí)間分辨率、工作溫度低、功耗小和可編程等優(yōu)點(diǎn)，該發(fā)明中使用該X射線源進(jìn)行高頻發(fā)射。假設(shè)相比于用每個(gè)射線源逐點(diǎn)曝光，分頻復(fù)用的方法完成一樣的曝光量，所需的時(shí)間更短，從而提高掃描效率。
[0038]圖10是基于壓縮感知的CT重建算法。該重建算法為常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。本系統(tǒng)產(chǎn)品的檢查如圖11所示，將按如下流程進(jìn)行:首先，待檢測(cè)的產(chǎn)品按照工廠的流水線進(jìn)入傳送帶勻速前進(jìn)；當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行到一定的位置，觸發(fā)光電門控開(kāi)關(guān)，這時(shí)，X射線源控制電路觸發(fā)一次X射線成像，在一次X射線成像中，控制電路將產(chǎn)生一系列控制信號(hào)，控制X射線源分頻發(fā)射，同步的探測(cè)器控制電路進(jìn)行快速曝光并保存結(jié)果，以上過(guò)程在極短時(shí)間內(nèi)完成，產(chǎn)品在期間的位移可以忽略不計(jì)，之后，首先由解調(diào)程序?qū)⒚總€(gè)X射線源的成像從得到的結(jié)果中解調(diào)出來(lái)，然后由重建模塊進(jìn)行一次斷層重建，同時(shí)傳送帶繼續(xù)前進(jìn)，以同樣的循環(huán)完成每個(gè)斷層的掃描；物體離開(kāi)X射線檢測(cè)區(qū)域，此時(shí)，計(jì)算機(jī)將重建所得的斷層進(jìn)行歸檔；最后，計(jì)算機(jī)對(duì)斷層數(shù)據(jù)序列形成的體數(shù)據(jù)進(jìn)行三維可視化，并顯示用戶設(shè)定的感興趣截面，智能分析對(duì)產(chǎn)品的瑕疵和缺陷進(jìn)行分析，按照用戶設(shè)定的指標(biāo)發(fā)布通知。
[0039]上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，包括獲取、存儲(chǔ)和處理CT圖像的圖像處理裝置、屏蔽機(jī)箱(6)及設(shè)置在該屏蔽機(jī)箱內(nèi)的待測(cè)物體放置裝置、組合檢測(cè)模塊和用于X射線源快速切換與探測(cè)器同步讀取的控制裝置(8)，其特征在于，所述的待測(cè)物體放置裝置為傳送帶(I )，所述組合檢測(cè)模塊由位于傳送帶外側(cè)的支架，及設(shè)置在支架上的基于碳納米管陰極的X射線源陣列(20)和與該X射線源陣列配合的探測(cè)器陣列(40)組成，所述的X射線源陣列的X射線源為多個(gè)，每個(gè)X射線源的入射角度沿待檢測(cè)物體周向設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述組合檢測(cè)模塊的數(shù)量不少于2個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于控制傳送帶進(jìn)行待檢測(cè)物體傳輸作業(yè)的傳送裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述組合檢測(cè)模塊的數(shù)量為2個(gè)時(shí)，兩組模塊相互垂直固定，X射線源與相應(yīng)探測(cè)器覆蓋180度的采樣范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述組合檢測(cè)模塊處于同一平面內(nèi)，且X射線源與相應(yīng)探測(cè)器覆蓋180度的采樣范圍；或者組合檢測(cè)模塊處于不同平面內(nèi)，且X射線源與相應(yīng)探測(cè)器覆蓋180度的采樣范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述X射線源和探測(cè)器設(shè)置有位置調(diào)節(jié)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理裝置設(shè)置有對(duì)探測(cè)器陣列檢測(cè)的CT圖像進(jìn)行接收并存儲(chǔ)的CT圖像存儲(chǔ)模塊、對(duì)CT圖像進(jìn)行重建的圖像重建模塊、對(duì)圖像進(jìn)行分析處理并向用戶進(jìn)行可視化輸出的圖像處理模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于X射線源陣列的實(shí)時(shí)在線工業(yè)CT檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述屏蔽機(jī)箱內(nèi)還設(shè)置有用于進(jìn)行待檢測(cè)物體標(biāo)記的物體標(biāo)記裝置。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK103760180SQ201410038927
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】羅守華, 林志宏, 李光, 顧寧 申請(qǐng)人:東南大學(xué)