x射線本質(zhì)上和光一樣,也是一種電磁波,它會和物體中的原子發(fā)生相互作用(包括光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子對效應(yīng)等,貝克休斯x-ray是利用陰極射線管產(chǎn)生高能量電子與金屬靶撞擊,在撞擊過程中,因電子突然減速,其損失的動能會以X-Ray形式放出,)并在穿透物體的過程中被衰減,x-ray設(shè)備二手回可以大大提高設(shè)備的利用率,簡單來說,組成物體的原子序數(shù)越大(質(zhì)量密度越高),X射線的衰減越大,穿透力越弱,反之亦然。下圖1顯示了不同電壓下鋁的穿透厚度。
X射線的穿透管理能力會直接通過影響CT成像研究結(jié)果,尤其是當(dāng)樣品進行內(nèi)部有高密度的金屬時,在更高穿透能力的X射線下企業(yè)才能發(fā)展獲得一個清晰的圖像(如下圖2所示)
X射線計算機斷層成像或 X射線計算機斷層成像通過 X 射線源、樣本和探測器的相對運動,從不同角度捕捉樣本的一系列透視圖像(通常稱為 DR,數(shù)字X線攝影) ,然后利用三維重建算法獲得樣本的一系列虛擬切片圖像,完成三維結(jié)構(gòu)重建。
CT技術(shù)的核心是由投影數(shù)據(jù)重建圖像的理論,其實質(zhì)是由掃描得到的投影數(shù)據(jù)(DR)計算成像平面上各點的衰減系數(shù)。
下面對反投影重建方法的原理,進行簡要說明。
一、通過代數(shù)形式解釋
假設(shè)有如下圖所示的22的二維結(jié)構(gòu)平面方格,每個方格中有這樣一個學(xué)生未知的自然數(shù),我們教師要根據(jù)自己不同發(fā)展方向進行投影相加的數(shù)值,反求出4個未知數(shù)A、B、C、D。
首先需要我們中國獲得了0度和90度2個方向的投影數(shù)據(jù)信息,建立一個方程組,求解后發(fā)現(xiàn)存在未知數(shù)有4種可能的解。
顯然,上述結(jié)果與事實相去甚遠(yuǎn),這提醒我們,在0度和90度方向的投影數(shù)據(jù)太少。讓我們添加另外45度的投影數(shù)據(jù)(如下圖所示)。在這一點上,可以得到解。
上面描述的過程是一個簡單的22-d 平面網(wǎng)格,等等。如下圖所示,實際的 CT 重建是一個具有大量數(shù)據(jù)的三維網(wǎng)格的逆向工程過程。
二、通過幾何形式解釋
收集不同角度投影的過程
反投影法重建過程示意圖