工业CT之三维重建技术

目前，国内现有的工业CT设备绝大多数是基于线阵探测器的断层扫描技术。

该技术主要是通过观察二维图像去发现单层断面上的损伤部位，至于能准确地确定损伤部位的空间位置、大小、几何形状等，仅通过观察二维切片图像是很难实现的。

这个时候就需要运用三维重建技术，实现连续断层CT图像的三维可视化是近年来国内工业CT领域内的一个重要研究方向，也是图像三维重建技术研究的热点课题之一。

工业CT图像三维重建的整个流程从获取一系列连续断层CT图像开始，通过阈值分割获取每层图像的边缘后加入每层图像的Z轴参数，将二维数组转换为三维数组，然后用三角面片对三维信息进行拼接融合形成三维矢量数组，这是进行三维重建的重要基础。

在此基础上，可以实现三维显示、三维分析等功能。

整个软件分为三个功能模块：

三维重建、三维显示、三维分析

三维重建模块中主要是对重建物体的参数进行设定，如X，Y，Z三个方向的比例因子，阈值分刮的设置以及插值方法的选择。

三维显示模块包括对三维重建图像的各种操作，如旋转、缩放、改变重建物体的颜色和视图等功能。

三维分析模块中涉及对三维重建图像的测量剖切和剪裁等操作，通过对三维重建图像的分析可以获得物体内部任意方向的结构图，使检测人员无损观察物体内部的结构。

为提高操作的灵动性，软件采用的是基于窗口和按钮操作的操作界面，具有简单易掌握的特点。

对不同物体连续断层图像的三维重建的时间随物体的复杂程度不同而不同。一般情况下，内部结构简单、物体为对称结构如圆柱、圆锥等形状的物体重建速度快。通过对获得的三维图像的旋转和剖切，可以从多角度、各个方位对物体进行观察，有助于检测人员对物体内外整体结构的理解和掌握。

三维重建技术设备

远景设备

高级别的画质与操作性

岛津SMX-225CT

岛津SMX-225 CT采用了微焦点X射线发生器与高灵敏度X射线检测器，是高性能的微焦点X射线CT系统。

用户界面更直观，使得操作难度便捷简单。

宽大的CT载物台，对样品体型包容度更佳。

从不断微型化的电子元件到汽车的铝压铸件，此机型可对应多种检测要求。

●实现高性能的基本系统●

系统结构与原理

如下图所示将检测目标（样品）放置在X射线发生器与X射线检测器之间。
使其360°旋转，从所有角度收集X射线透射数据，计算出断面图像（CT图像）。

 

用户界面

整合设备主机、操作箱、软件，实现更直观的操作。

●利用外观相机实现更直观的操作●

用户界面

可以通过安装在载物台上方的外观相机进行CT扫描。

●搭载CT扫描区域三维显示功能●

用户界面

可根据CT扫描的结果对目标区域放大，再次进行CT扫描。