利用计算机X射线分层的先验信息

利用计算机X射线分层的先验信息

摘要
    对于印刷电路板等平面物体的检查标准的计算机断层扫描的方法,如滤波反投影是不够的。检验任务,需要非常高的分辨率要求高的几何放大倍率和一个非常小的X射线管焦点以及数据从一个完整的角度范围360°。由于对象的平面的几何形状,在纵向方向上的射线的穿透力往往是不可能的或者需要高得多的能量比在正交方向上,这可能会增加不可接受的值焦斑大小。提供必要的倍率意味着减少源和物体之间的距离的值,它可能导致的X射线管和对象之间的碰撞,从而防止了一个完整的360°旋转。计算分层法是在这些情况下,一个可行的选择。由于减少的角度范围内一个laminographic扫描得到的重建是容易产生严重的条纹和其他构件。标准laminographic重建算法,如X射线照相组合是无法提供选项,以减少这些干扰的影响。尽管是计算更高的要求,同时代数重建法(SART)等代数方法更适合于解决这个问题,也能够把检查对象的先验信息。虽然这种方法经常被引用的相关文献,它只有在实践中很少被使用。从整个对象的体素的描述和它的使用限制和细化后续重建过程中,我们已经研究了加权因子半自动提取。特别是在这里只有有限的角覆盖是可用的情况下,将有关的对象的几何形状的知识已经发现显着增加的对比度和质量。首先,必要的先验信息,以获得在一个voxelized对象模型的形式。此描述可以从现有的CAD模型的计划,这是最大量生产的产品,或从激光扫描或其他光学或触觉的方法从生成的表面模型可用于萃取。从开始给定voxelized模型,已经开发了几种类型的半自动提取算法取决于对象的几何形状和检查任务。这些方法之一的是,使用的材料的区域和区域的空气分离的体素的对象模型。体素不相交的区域,然后分配的概率值,取值范围从0(绝对没有物质的存在)1,材料肯定存在一个先验的权重量。更细的划分为高,中,低材料领域的概率也有可能,如果对象模型的质量是不够的,需要一定的公差水平。先验加权量纳入SART算法。它检查每个重建体素的相应的权重量体素和适应的背投影步骤。这一过程极大地提高了重建对象的轮廓,并增加对比度,允许更可靠的检测小的缺陷,否则会被掩盖噪声和失真。我们将提供两种半自动提取程序和使用先验加权量的测量和模拟数据集的重建结果的例子。

关键词:先验信息,计算分层法,代数重建,平面物体


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