工业CT中常见的伪影及其改善方法
该系统能够提供被照射物体的断层图像,包括其中存在的缺陷的性质、形状、位置和大小等信息,非常直观。然而,由于检测对象的内部结构、CT系统的设计和重建算法等因素,断层图像往往会不可避免地出现伪影现象,从而干扰成像效果。
伪影常见类型
在华南检测工业CT的实际运用中,最常见的伪影类型可以分为三大类:环状伪影、金属伪影和射束硬化伪影。
1、环状伪影
环状伪影是工业CT扫描中常见的一种伪影类型,它是由探测器像元通道损坏、射线强度和射线能谱响应的非线性和不一致性等因素引起的。在重建图像中,环状伪影表现为一系列以旋转中心为圆心的同心圆环或圆弧,其半径和粗细各不相同,且靠近圆心部分的环状伪影通常更为明显。
●环状伪影
为了解决环状伪影问题,可以采取以下方法:通过除以各个角度的平均值或重建域的平均值来消除环状伪影;根据产生伪影的原因,针对性地调整探测器性能、改进系统设计或优化图像重建算法等方式,以有效降低环状伪影的影响。
2、金属伪影
金属伪影主要源于被扫描物体中的金属材料对射线的吸收、散射和反射等物理特性。当仅有单个金属存在时,金属伪影主要表现为其周围存在放射状伪影;而当金属物数量较多且面积较大时,不仅包含金属物周围的放射状伪影,而且在金属连线方向上还存在带状伪影。这种伪影会导致重建图像中出现亮度不均匀、边缘模糊或出现放射状条纹等问题,严重影响了CT系统的成像质量。
●金属伪影
3、射束硬化伪影
射束硬化伪影是由X射线束在穿过物体时,低能光子比高能光子被吸收得更快,导致X射线束的“硬度”增加所引起的。这种伪影会导致重建图像中出现一些没有明显不连续性和清晰边界的条状或者深色带状伪影。
●射束硬化伪影
伪影改善方法
在工业CT扫描成像过程中,伪影的出现可能会严重影响图像的质量和准确性。伪影的形成原因包括环状伪影、金属伪影和射束硬化伪影等。对于这些问题,常见的改善方法,可以通过改进技术设备、优化扫描参数和脉冲序列以及扫描程序后的图像处理等方式来降低环状伪影的影响。此外,还可以使用专门的图像采集与重建软件,如BakerHughes公司的Datos软件,该软件可以自动计算并校正图像误差,有效校准探测器不一致响应区域以及检测对象的复杂构造造成的成像偏差,从而提升成像质量。图像校正功能可以显著减少伪影对测试结果的影响,大大提高了成像质量和检测结果的可靠性。这对于后续的三维无损分析,如壁厚测量、孔隙裂纹分析、尺寸测量、CAD比对和逆向工程等项目提供了有力的支持。
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