螺旋CT式行李安檢采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著目前公共安全問題日益受到關(guān)注，以計算機斷層成像(CT)技術(shù)為核心的X射線安全檢查設備能夠?qū)Ρ粰z物體的剖面進行二維成像，進而描繪其三維特征，具有很高的密度分辨率和空間分辨率，逐漸成為未來安檢領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。
　　論文介紹了多層螺旋CT式行李安檢設備的結(jié)構(gòu)，包括射線源、機械掃描運動系統(tǒng)、探測器、控制系統(tǒng)、采集傳輸系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)。本課題完成了該設備的采集傳輸系統(tǒng)的硬件設計。高效、穩(wěn)定的采集和傳輸是CT重建質(zhì)量的重要保證。針對整個

2、安檢設備的具體需求，課題采用模塊化的設計思想，將采集傳輸系統(tǒng)分為采集、主控、傳輸三個模塊。采集模塊負責對X射線信號的放大調(diào)理、采集和數(shù)字化；主控模塊完成對整個采集傳輸系統(tǒng)的同步控制和指令發(fā)送；傳輸模塊完成協(xié)議轉(zhuǎn)換，供圖像處理系統(tǒng)完成重建；其中采集模塊可以根據(jù)設備參數(shù)完成系統(tǒng)擴展，有效減少了設計工作量。三個模塊之間使用快速以太網(wǎng)為傳輸物理層，并設計了帶時間戳的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，提高系統(tǒng)的健壯性和可測試性。其中采集模塊可以劃分為放大調(diào)理、A/D

3、轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡通信子模塊，內(nèi)部使用自定義的并行總線協(xié)議，包含傳輸容錯的功能，確保部分電路的失效不影響整個系統(tǒng)的工作。采集傳輸系統(tǒng)的各個模塊均能實時上傳工作狀態(tài)。
　　論文介紹了多層螺旋CT的成像原理和基本算法。本課題中使用二維扇束濾波反投影算法實現(xiàn)圖像重建，實現(xiàn)步驟包括共面插值算法和共面數(shù)據(jù)的斷層重建算法兩部分。
　　最后，論文設計了具體的測試方案，對系統(tǒng)各模塊的功能進行逐級測試；接收系統(tǒng)各級輸出的工作狀態(tài)，設計軟件實現(xiàn)自動化測