国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

專利名稱：利用層析x－射線照相系統(tǒng)獲取圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無損檢測的層析X-射線照相系統(tǒng)，具體說涉及在預(yù)定的高度極限內(nèi)獲取物體各截面圖像的方法。
現(xiàn)已證明，在焊接部位的無損檢測領(lǐng)域中層析X-射線照相是非常有用的。例如，在印刷電路板上，很難用肉眼檢查焊接部位的狀態(tài)(以確定該元件是否已經(jīng)牢固地被焊接固定)。在這種情況下，可以利用層析X-射線照相系統(tǒng)獲取該物體的截面圖像。
用于獲取被檢測物體的截面圖像的層析X-射線照相系統(tǒng)如

圖1所示。
如圖1所示，層析X-射線照相系統(tǒng)包括XYZ-平臺10，掃描X-射線管20，圖像放大器30，視圖選擇器40，和照相機(jī)50。被檢測物體1放在XYZ一平臺10上。掃描X-射線管20將X-射線放射到裝載在XYZ-平臺10上的物體1上。圖像放大器30將穿過物體1的X-射線轉(zhuǎn)換為可視的光線。視圖選擇器40從在圖像放大器30的成像平面上投射出的多個截面圖像中選出要求檢測的截面的截面圖像。照相機(jī)50將從視圖選擇器40接收的圖像轉(zhuǎn)換成電信號。
雖然在圖中未示出，層析X-射線照相系統(tǒng)還可以包括用于移動XYZ-平臺的驅(qū)動部分，用于控制偏轉(zhuǎn)線圈的控制部分，以及通過計算機(jī)與照相機(jī)50電連接的顯示器，其中偏轉(zhuǎn)線圈用于對從掃描X-射線管20中放射出的X-射線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。
下面描述層析X-射線照相系統(tǒng)的檢測過程。
首先，將需要檢測的物體1固定裝載在XYZ-平臺10上。然后，上下左右地往復(fù)移動XYZ-平臺10，直到物體1的需要檢測的截面高度被置于聚焦平面上。
之后，從掃描X-射線管20放射出X-射線，并照射到XYZ-平臺10上的物體1上。從掃描X-射線管20的端部放射出的X-射線照射在物體1上，并且在掃描X-射線管20與物體1保持平行關(guān)系的同時，X-射線被旋轉(zhuǎn)地照射在物體1上。
照射在物體1上的X-射線穿過物體1并且在圖像放大器30的成像平面以過渡圖像的形式聚焦。然后，視圖選擇器40就從這些圖像中選出需要的并且將選出的圖像傳輸給照相機(jī)50。照相機(jī)50將圖像發(fā)送給顯示器，在顯示器上將這些圖像以一個圖像的形式顯示。
下面參照圖2對獲取物體1的截面圖像的方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
圖2是解釋采用如圖1所示層析X-射線照相系統(tǒng)獲取截面圖像的基本原理的視圖。圖2是這個系統(tǒng)的關(guān)于層析X-射線照相系統(tǒng)的中心軸線C截取的截面圖。盡管X-射線實際上是在X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)上轉(zhuǎn)動的，而在示意性的截面2的描述下，僅示出了中心軸線C和X-射線的兩個位置。
當(dāng)X-射線從X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的位置RS處放射出來并照射到位于截面平面(2-2)上的物體1時，在圖像放大器30的透視成像平面(2-3)上形成過渡圖像，即RS(2-4)，其與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的位置RS成對角線關(guān)系。與上文類似，當(dāng)X-射線從X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的位置-RS處放射出來，在圖像放大器30的透射成像平面(2-3)上出現(xiàn)物體1過渡圖像，即-RS(2-5)，其與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的位置-RS成對角線關(guān)系。
于是在透視成像平面上形成了關(guān)于物體在截面平面(2-2)的中心點(O)的圖像RS(2-4)和-RS(2-5)，以使中心點(O)的過渡圖像RS(2-4)和-RS(2-5)相互重疊。合成圖像RS(2-4)和-RS(2-5)被平均(除以2)，從而得到物體在截面(2-2)的截面圖像。
同時，為了獲取類似如圖2所示的RS和-RS間隔一百八十度(180°)的圖像，可以通過下述步驟獲得更多相并截面圖像，即由從多個角度放射X-射線獲取多個過渡圖像，再對圖像進(jìn)行合成和平均。這樣，物體1在截面(2-2)上的截面圖像則清晰地顯示出來，同時其它平面(高于或低于截面(2-2))的截面圖像就被抹去。
因此，當(dāng)?shù)玫轿矬w在一個截面的截面圖像后，如果使用者需要獲取物體上相異截面的圖像，就需要將物體的另外一個截面再次調(diào)整到截面平面，并再一次用X-射線照射物體。如果使用者需要檢測分別安裝在印刷電路板的上側(cè)和下側(cè)的多個電子元件的焊接狀態(tài)，例如，他首先將安裝在印刷電路板的一側(cè)的電子元件的焊接部分調(diào)整到系統(tǒng)的截面平面，并獲取該焊接部分的截面圖像；之后，使用者必須將安裝在印刷電路板的另外一側(cè)的電子元件的焊接部分重新調(diào)整到系統(tǒng)的截面平面，并獲取其截面圖像。如上所述，為了用傳統(tǒng)方法獲取相異的截面圖像，物體必須經(jīng)過向上或向下移動而反復(fù)被調(diào)整到系統(tǒng)的截面平面。這意味著繁重的勞動和較常的拍攝時間。而且，為了從各個截面獲取截面圖像，X-射線必須反復(fù)照射過物體。
本發(fā)明是針對上述問題提出的，因此本發(fā)明的目的是提供一種在預(yù)定的高度范圍內(nèi)獲取被檢測物體的各個截面的截面圖像的方法，不需要用X-射線反復(fù)照射過物體，也不需要反復(fù)向上、向下調(diào)整物體，而只需要對先前通過層析X-射線照相系統(tǒng)得到的截面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計算。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種通過層析X-射線照相系統(tǒng)獲取圖像的方法，包括下述步驟a)調(diào)整被檢測物體的截面，以使截面位于層析X-射線照相系統(tǒng)的聚焦平面上；b)從掃描X-射線管生成的X-射線在掃描X-射線管的圓周上的至少兩個位置照射物體；c)通過合成在圖像放大器的成像平面上匯聚出的至少兩個過渡圖像，以便將其關(guān)于其中心點彼此重疊，并對合成圖像進(jìn)行平均，從而獲得參考截面平面的截面圖像；d)通過構(gòu)造圖線，獲得關(guān)于參考截面平面的預(yù)定高度范圍內(nèi)的上側(cè)和下側(cè)平面的假想過渡圖像，通過構(gòu)造圖線，獲得假想過渡圖像的中心點D；和e)通過在重疊假想過渡圖像的中心點D的同時，合成假想過渡圖像，并且平均合成的假想過渡圖像，從而得到物體在預(yù)定高度上的一截面在新截面平面上的新截面圖像。
此處，中心點D是從中心距離Ri和距離dRi的和獲得的，其中Ri即是與參考截面平面對應(yīng)的過渡圖像的中心距離，而dRi則是與物體的截面平面的高度變化相對應(yīng)的距離放大，也即中心點D可以從公式Ti+dRi得到，其中Ri可以由公式-Rs×Hi/Ho得到，并且dRi可以由公式-Rs(Hi+dH)/(Ho-dH)-Ri得到。
上述公式中的‘Rs’，‘Ho’，和‘Hi’是層析X-射線照相系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的輸入值，更具體說，‘Rs’是在X-射線旋轉(zhuǎn)平面上X-射線放射位置的距離，‘Ho’是從X-射線旋轉(zhuǎn)平面到截面平面的距離，‘Hi’是從截面平面到透視成像平面的距離。而且，‘dH’是從參考截面平面到新截面平面的高度。
本發(fā)明還包括下列步驟，f)調(diào)整假想過渡圖像的尺寸R2，使其與在步驟d)后得到的參考截面圖像的尺寸相等。此處，可以通過公式R2＝R1×(Ho-dH)/Ho得到。
由此，一旦獲得了在預(yù)定范圍內(nèi)的截面的截面圖像，則其上、下截面的其它截面圖像可以通過計算獲得，因此不需要移動物體，或反復(fù)用射線照射過物體。結(jié)果，檢測過程可以方便地高速地進(jìn)行。
通過下述參照附圖對優(yōu)選實施例的描述，可以使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點更為明顯。附圖中圖1是傳統(tǒng)層析X-射線照相系統(tǒng)的透視圖；圖2是解釋采用如圖1所示系統(tǒng)獲取截面圖像的基本原理的視圖；圖3是解釋根據(jù)本發(fā)明獲取截面圖像的方法的視圖；圖4是解釋利用根據(jù)本發(fā)明的方法獲取截面圖像的最大極限的視圖。
如上文所述，在傳統(tǒng)技術(shù)中為了獲取被檢測物體的截面圖像，必須獲取該物體的截面平面的圖像中心。隨后，獲取了關(guān)于圖像中心的兩個圖像(當(dāng)X-射線從X射線束旋轉(zhuǎn)平面的兩個位置上放射出時，會出現(xiàn)上述情況；但是，X-射線也可以從不同數(shù)目的位置上放射出)，并對這兩個圖像進(jìn)行合成和平均。
根據(jù)本發(fā)明之獲取截面圖像的基本原理，在從如圖3所示的構(gòu)造圖線獲取了物體的于預(yù)定高度的一截面在截面平面的假想過渡截面圖像之后，通過獲取過渡圖像的新中心D，從而從先前獲得的截面圖像獲得在物體預(yù)定高度的其它截面的新截面圖像，這樣不必移動物體，也不必再用X-射線照射物體。
下面參照圖3更詳細(xì)地描述上述過程。
如圖3所示，截面平面(2-2)的圖像中心是點‘E’，該點與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的中心C的距離為‘Ri’，其中截面平面(2-2)與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的距離為‘Ho’。類似的，需要得到的截面平面B的圖像中心點是D，該點與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的中心C的距離為‘Ri+dRi’，其中截面平面B與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的距離為‘Ho-dH’。由此，當(dāng)透視成像平面(2-3)的左邊和右邊的圖像關(guān)于D點(該點與X-射線束旋轉(zhuǎn)平面(2-1)的中心C的距離為‘Ri+dRi’)合成并平均時，就獲得了物體的另一個截面的截面圖像。
下面詳細(xì)描述用于獲得新的圖像中心點D的方法。
在圖3中，Ho∶Hi＝-Rs∶Ri(1)從公式(1)，令m＝Hi/Ho，由于三角形ABO和OCD是相似的，公式(1)可以寫成如下形式(Ho-dH)∶(Hi+dH)＝-Rs∶(Ri+dRi)。
關(guān)于dRi重新整理公式，得dRi＝-Rs(Hi+dH)/(Ho-dH)-Ri，并且將m代入公式，得dRi＝-Rs[(Hi+dH)/(Ho-dH)-m](2)如圖3所示，‘D’距中心C的距離等于Ri+dRi，因此‘Ri’可以從公式1得到，并且當(dāng)將下面提到的四個值代入公式(2)時，就可得到‘dRi’的值。
上述公式中的‘Rs’，‘Ho’，和‘Hi’是層析X-射線照相系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)的輸入值，其中，‘Rs’是在X-射線旋轉(zhuǎn)平面(2-1)上X-射線放射位置的距離，‘Ho’是從X-射線旋轉(zhuǎn)平面(2-1)到截面平面(2-2)的距離，‘Hi’是從截面平面(2-2)到透視成像平面(2-3)的距離。‘dH’是從參考截面平面(2-2)到物體新截面平面B的高度。此外，‘Ri’是從X-射線旋轉(zhuǎn)平面(2-1)中心C到參考截面平面(2-2)的過渡圖像的圖像中心E的距離，‘dRi’是從過渡圖像的中心E到新中心D的距離，該值是關(guān)于截面平面的變化的高度而被放大的。
一旦從上述公式中得到過渡圖像的中心‘D’，則通過將左側(cè)和右側(cè)的過渡圖像關(guān)于新圖像中心‘D’合成并平均，即可得到預(yù)定高度上的新截面圖像。
而且，如圖3所示，在參考截面平面(2-2)上的圖像的圖像比例是(Hi+Ho)/Ho，同時與參考截面平面(2-2)相距‘dH’的物體的截面平面B的圖像則以下述比例投射到透視成像平面(2-3)上在dH的圖像比例＝(Hi+Ho)/(Ho-dH)由于dH＞0，所以投射圖像(過渡圖像)的尺寸將大于參考截面平面(2-2)的過渡圖像的尺寸。因此，通過下述公式，可以使與參考截面平面(2-2)離開該距離的截面平面B的過渡圖像的圖像比例與參考截面平面(2-2)的過渡圖像的比例一致。
R2＝R1×(Ho-dH)/Ho(3)其中，公式(3)中的R1是參考截面平面(2-2)的過渡圖像的尺寸，Ho是X-射線旋轉(zhuǎn)平面(2-1)到參考截面平面(2-2)的距離，dH是新截面B到參考截面平面(2-2)的高度，而使用者需要獲取的是截面B的截面圖像。
通過將新截面的截面圖像的圖像比例調(diào)整并統(tǒng)一到先前得到的截面圖像(上述參考截面平面的過渡圖像)的圖像比例上，物體的兩個不同截面可以進(jìn)行充分比較。
同時，上述方法不能獲得物體的所有截面的截面圖像。就是說，當(dāng)通過對參考截面平面獲得的截面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計算而獲得參考截面平面上側(cè)和下側(cè)的截面的截面圖像時，存在著高度極限。
為從公式(2)中解出dH，dH×(-Rs)+Hi(-Rs)＝Ho(Ri+dRi)-dH(Ri+dRi)dH(-Rs+Ri+dRi)＝Ho(Ri+dRi)-Hi×(-Rs)dH＝[Ho(Ri+dRi)-Hi×(-Rs)]/(-Rs+Ri+dRi)參考上述公式和圖4，當(dāng)‘dH’為正值(+)的最大值時，‘dRi’是一個正值，與照相機(jī)視野的一半對應(yīng)。當(dāng)‘dH’為負(fù)值(-)的最大值時，‘dRi’是一個負(fù)值，與照相機(jī)視野的一半對應(yīng)。通過這種方法，使用者可以對可通過合成參考截面圖像得到物體的各截面圖像的極限進(jìn)行估計，由此不必進(jìn)行試驗，同時避免了誤差。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明中的用于獲得物體截面圖像的方法，在通過傳統(tǒng)方法獲得參考截面平面圖像之后，通過對參考截面平面圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，可以迅速精確地獲得物體預(yù)定高度極限內(nèi)其它截面的圖像。因此，被檢測的物體不必反復(fù)移動和調(diào)整，并且X-射線也不必反復(fù)照射物體。
根據(jù)本發(fā)明，在預(yù)定截面獲得了參考截面圖像后，不必移動物體，也不必反復(fù)用X-射線照射物體，就可獲得在預(yù)定的上側(cè)下側(cè)高度極限內(nèi)的截面圖像。因此，檢測工作就變得簡單，并且暴露在射線下的可能也減少。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不超出所附權(quán)利要求限定的精神和范圍下，可以對本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)作各種修改。
權(quán)利要求
1.一種通過層析X-射線照相系統(tǒng)獲取圖像的方法，包括下列步驟a)調(diào)整被檢測物體的一截面，以使該截面位于層析X-射線照相系統(tǒng)的聚焦平面上；b)從掃描X-射線管生成的X-射線在掃描X-射線管的圓周上的至少兩個位置照射物體；c)通過合成在圖像放大器的成像平面上會聚出的至少兩個過渡圖像，而將其關(guān)于其中心點彼此重疊，并對合成圖像進(jìn)行平均，從而獲得參考截面平面的截面圖像；d)通過構(gòu)造圖線，獲得關(guān)于參考截面平面的預(yù)定高度范圍內(nèi)的上側(cè)和下側(cè)截面的假想過渡圖像，通過構(gòu)造圖線，獲得假想過渡圖像的中心點D；和e)通過在重疊假想過渡圖像的中心點D的同時，合成假想過渡圖像，并且平均合成的假想過渡圖像，從而得到物體在預(yù)定高度上一截面在新截面平面上的新截面圖像，Ri＝-Rs×Hi/Ho(1)dRi＝-Rs(Hi+dH)/(Ho-dH)-Ri(2)D＝Ri+dRi (3)其中，Rs是在X-射線旋轉(zhuǎn)平面上的X-射線放射位置的距離，Ho是從X-射線旋轉(zhuǎn)平面到參考截面平面的距離，Hi是從參考截面平面到透視成像平面的距離；dH是從參考截面平面到物體新截面平面的高度；Ri是從X-射線旋轉(zhuǎn)平面中心到參考截面平面的過渡圖像的圖像中心的距離，dRi是從過渡圖像的圖像中心到新圖像中心的距離，該值是關(guān)于參考截面平面的變化的高度而被放大的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟f)，通過下述公式(4)調(diào)整假想過渡圖像的尺寸R2，使其與在步驟d)后得到的參考截面圖像的尺寸相等，公式(4)為R2＝R1×(Ho-dH)/Ho(4)其中R1是參考截面平面的過渡圖像的尺寸，Ho是X-射線旋轉(zhuǎn)平面到參考截面平面的距離，dH是新截面B到參考截面平面的高度。
全文摘要
一采用層析X－射線照相系統(tǒng)并通過對先前獲取的截面圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計算獲取圖像的方法,其不需將物體移動,或反復(fù)在物體上照射。其步驟為:獲得物體參考截面圖像,獲得物體其他截面假想過渡截面圖像,得到假想過渡截面圖像的中心點。通過合成假想過渡截面圖像以便在中心點D聚焦并平均,得到物體另外截面的圖像。其可迅速獲得物體的多個截面圖像,適于醫(yī)院的CT掃描,印刷電路板,電子元件,和機(jī)械零件的檢測過程采用。
文檔編號G01N23/02GK1240948SQ9910417
公開日2000年1月12日 申請日期1999年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月22日
發(fā)明者金亨哲, 金晉永 申請人:三星電子株式會社