ICS19.100 J04 中华人民共和国国家标准 GB/T29034—2012 无 损检测 工业计算机层析成像(CT)指南 Non-destructivetesting—Guideforindustrialcomputedtomography(CT)imaging 2012-12-31发布 2013-10-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅴ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅵ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 概述 1 ……………………………………………………………………………………………………… 4.1 目的 1 ………………………………………………………………………………………………… 4.2 CT原理 1 …………………………………………………………………………………………… 4.3 CT的优势 2 ………………………………………………………………………………………… 4.4 CT的局限性 3 ……………………………………………………………………………………… 4.5 系统性能 3 …………………………………………………………………………………………… 4.5.1 概述 3 …………………………………………………………………………………………… 4.5.2 空间分辨力 4 …………………………………………………………………………………… 4.5.3 密度分辨力 4 …………………………………………………………………………………… 4.5.4 统计噪声 4 ……………………………………………………………………………………… 4.5.5 伪影 4 …………………………………………………………………………………………… 5 CT技术基础 4 …………………………………………………………………………………………… 5.1 概述 4 ………………………………………………………………………………………………… 5.2 物理基础 5 …………………………………………………………………………………………… 5.3 数学基础 7 …………………………………………………………………………………………… 5.3.1 CT图像 7 ……………………………………………………………………………………… 5.3.2 雷当变换 7 ……………………………………………………………………………………… 5.3.3 求解方程组重建图像 7 ………………………………………………………………………… 5.3.4 迭代重建算法 8 ………………………………………………………………………………… 5.3.5 解析重建算法 9 ………………………………………………………………………………… 5.4 扫描方式 9 …………………………………………………………………………………………… 5.4.1 概述 9 …………………………………………………………………………………………… 5.4.2 一代扫描 9 ……………………………………………………………………………………… 5.4.3 二代扫描 9 ……………………………………………………………………………………… 5.4.4 三代扫描 9 ……………………………………………………………………………………… 5.4.5 四代扫描 11 ……………………………………………………………………………………… 5.4.6 锥束扫描 11 ……………………………………………………………………………………… 5.4.7 螺旋扫描 12 ……………………………………………………………………………………… 6 系统基本组成 12 …………………………………………………………………………………………… 6.1 概述 12 ………………………………………………………………………………………………… 6.2 射线源系统 13 ………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T29034—2012 6.3 探测系统 13 …………………………………………………………………………………………… 6.4 机械扫描系统 13 ……………………………………………………………………………………… 6.5 数据采集传输系统 13 ………………………………………………………………………………… 6.6 控制系统 14 …………………………………………………………………………………………… 6.7 图像处理系统 14 ……………………………………………………………………………………… 6.8 辐射安全防护系统 14 ………………………………………………………………………………… 7 性能指标 14 ………………………………………………………………………………………………… 7.1 概述 14 ………………………………………………………………………………………………… 7.2 对比度 14 ……………………………………………………………………………………………… 7.2.1 对比度的定义 14 ………………………………………………………………………………… 7.2.2 对比度差 14 ……………………………………………………………………………………… 7.3 分辨力 15 ……………………………………………………………………………………………… 7.3.1 概述 15 …………………………………………………………………………………………… 7.3.2 PSF的简单近似 15 …………………………………………………………………………… 7.3.3 采样对PSF的影响 16 ………………………………………………………………………… 7.3.4 MTF曲线 17 …………………………………………………………………………………… 7.3.5 CT系统MTF的理论描述 18 ………………………………………………………………… 7.3.6 MTF曲线绘制 18 ……………………………………………………………………………… 7.4 噪声 19 ………………………………………………………………………………………………… 7.4.1 概述 19 …………………………………………………………………………………………… 7.4.2 噪声对重建的影响 19 …………………………………………………………………………… 7.4.3 噪声的估计 19 …………………………………………………………………………………… 7.4.4 噪声对对比度的影响 20 ………………………………………………………………………… 7.5 CDD曲线 21 ………………………………………………………………………………………… 7.6 性能预测与检验 22 …………………………………………………………………………………… 7.6.1 系统探测能力 22 ………………………………………………………………………………… 7.6.2 性能预测 22 ……………………………………………………………………………………… 7.6.3 性能检验 23 ……………………………………………………………………………………… 8 精度和偏差 24 ……………………………………………………………………………………………… 图1 CT图像与传统射线照相的比较 2 …………………………………………………………………… 图2 CT的工作原理图 3 …………………………………………………………………………………… 图3 射线与物质的相互作用 5 ……………………………………………………………………………… 图4 射线与物质的三种相互作用的比较 5 ………………………………………………………………… 图5 射线与物质的三种相互作用的示意图 6 ……………………………………………………………… 图6 Lambert定律示意图 6 ………………………………………………………………………………… 图7 射线扫描示意图 8 ……………………………………………………………………………………… 图8 一代扫描 10 …………………………………………………………………………………………… 图9 二代扫描 10 …………………………………………………………………………………………… 图10 三代扫描 10 …………………………………………………………………………………………… 图11 四代扫描 11 …………………………………………………………………………………………… 图12 锥束扫描 11 …………………………………………………………………………………………… ⅡGB/T29034—2012 图13 螺旋扫描 12 ………………………………