工业CT技术和原理

前言
入门篇
第1章 引言
1.1 从“盒子里装的是什么”谈起
1.2 用未知数X定义的射线
1.3 无胶片照相技术
1.4 “要把西瓜切开才能看清楚”
1.5 传统断层成像技术
1.6 怎样才能免除重叠图像的干扰
1.7 历史性的突破
1.8 现代工业CT实例
参考文献
第2章 预备知识
2.1 数字化图像
2.2 投影
2.3 理解图像重建的概念
2.4 投影数据和正弦图
2.5 与CT应用相关的几个物理问题
2.5.1 射线与物质的相互作用
2.5.2 不可抗拒的统计规律
2.5.3 部分体积效应
2.5.4 射线的多色性和硬化
参考文献
第3章 工业CT的基本组成
3.1 工业CT常用的两种扫描模式
3.2 工业CT系统常用的射线源
3.3 射线探测器和准直器
3.3.1 分立探测器
3.3.2 面探测器
3.3.3 准直器
3.4 数据采集系统
3.5 扫描机械系统
3.6 计算机硬件和软件
3.7 辅助系统（辅助电源和安全系统）
参考文献
第4章 工业CT系统的性能和指标
4.1 工业CT的性能参数概述
4.2 图像对比度
4.3 点扩散函数和调制传递函数
4.3.1 点扩散函数对CT图像的影响
4.3.2 调制传递函数对CT图像的影响
4.4 噪声对CT图像的影响
4.5 CDD曲线
4.6 伪像概述
4.7 工业CT系统的验收和指标测定
4.7.1 检测空间分辨率的传统模体和方法
4.7.2 检测密度分辨率的传统模体和方法
4.7.3 圆盘法检测空间分辨率和密度分辨率
参考文献
第5章 工业CT的安装、调试和使用
5.1 安装安全注意事项
5.2 工业CT的安装与预调
5.2.1 土建施工
5.2.2 主体设备机械安装
5.2.3 主机设备电器安装
5.2.4 机电系统冷运行
5.2.5 X射线机出束试验和正式运行前的辐射安全检查
5.2.6 探测器一准直器位置的进一步调整
5.3 工业CT系统的精细调整
5.3.1 探测器效率校正
5.3.2 DR扫描流程和工业CT各种扫描流程调试
5.3.3 旋转中心位置的确定——薄壁圆筒法
5.3.4 旋转中心在不同扫描位置下的校正
5.4 CT系统总体性能指标测定和功能调试
5.4.1 工业CT切层位置的确定
5.4.2 CT值的标准化处理和标定
5.4.3 功能调试和总体性能指标测定
5.5 工业CT运行操作
5.5.1 工业CT系统运行需要注意的事项
5.5.2 工业CT系统工作流程
5.6 工业CT的辐射安全措施
5.6.1 安全系统的构成
5.6.2 安全联锁及故障处理流程
5.7 工业CT测试结果的观测
参考文献
第6章 工业CT系统的选择和设计
6.1 工业CT系统的两类技术参数
6.2 空间分辨率和技术数据之间的关系
6.3 密度分辨率和技术数据之间的关系
6.4 选择CT系统时值得注意的几个问题
6.4.1 工件尺寸对系统性能的影响
6.4.2 探测器尺寸及数量的选择
6.4.3 测试技术指标时的技术条件
6.4.4 三维图像重建和三维反演技术的应用
6.4.5 DR方法的有限检测能力
6.4.6 扫描方式的选择
6.5 工业CT系统设计举例
参考文献
中级篇
第7章 CT扫描数据采集技术
7.1 X射线在物质中的能量转移
7.2 比释动能和X射线强度的估算方法
7.3 辐射探测器
7.3.1 工业CT用辐射探测器的主要特点
7.3.2 工业CT常用辐射探测器
7.4 探测器效率
7.4.1 量子转换效率
7.4.2 准直器
7.4.3 x射线在探测器阵列中的能量沉积
7.5 辐射探测器测量数据的预处理
7.5.1 射线源强度的校正
7.5.2 辐射探测效率器的能量响应特性的校正
7.6 数据采集系统的电子电路
7.6.1 关于电子电路的基本考虑
7.6.2 电子电路的结构
参考文献
第8章 工业CT图像重建算法
8.1 预备知识
8.1.1 Radon变换
8.1.2 Fourier变换
8.1.3 中心切片定理
8.2 平行束投影的几种重建算法
8.2.1 直接Fourier变换重建算法
8.2.2 滤波反投影重建算法
8.2.3 Radon反演算法
8.3 平行束投影的反投影滤波重建算法
8.3.1 一元函数的Hilbert变换
8.3.2 有限区间上的Hilbert逆变换
8.3.3 图像的Hilbert变换
8.3.4 图像的Hilbert变换图像与投影的关系
8.4 扇束滤波反投影重建算法
8.4.1 扇束扫描几何参数和坐标系统
8.4.2 扇束滤波反投影重建公式
8.5 RT扫描模式的反投影滤波重建算法
8.5.1 转台多次偏置的RT扫描模式
8.5.2 转台单侧多次偏置的RT扫描的DBP公式
8.5.3 算法实现步骤
8.5.4 数值实验
8.6 迭代重建算法
8.6.1 CT图像重建离散模型
8.6.2 离散模型的常用求解方法
8.6.3 代数重建算法
8.6.4 优化问题和：Richardson迭代算法
8.6.5 EM迭代算法
8.6.6 子集排序迭代算法
8.7 锥束CT重建算法简介
参考文献
第9章 计算机仿真与CT伪像
9.1 计算机仿真
9.2 计算机仿真在工业CT中的应用
9.3 仿真头部模型和仿真数据的产生
9.4 物理相关性能的计算机仿真
9.5 CT伪像的仿真实验
9.6 伪像形貌分类
参考文献
第10章 CT相关技术
10.1 三维图像的显示(可视化)方法
10.1.1 基于等值面的体绘制
10.1.2 直接体绘制
第11章 相衬CT