一種基于工業(yè)ct的局部掃描裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，用于掃描被測(cè)物體的局部興趣區(qū)域，其中包括：設(shè)置在射線源與探測(cè)器之間的坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置，其包括：X軸聯(lián)動(dòng)裝置，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置分別設(shè)置在聯(lián)動(dòng)平臺(tái)橫線與縱向位置，以提供第一公轉(zhuǎn)自由度，載物臺(tái)設(shè)置在所述聯(lián)動(dòng)平臺(tái)上方，以提供第二自轉(zhuǎn)自由度，并用于承載所述被測(cè)物體，伺服裝置分別與載物臺(tái)，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置，X軸聯(lián)動(dòng)裝置連接。
【專利說明】
一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于工業(yè)用途的CT掃描裝置及方法，尤其涉及一種能在平面坐標(biāo)中追蹤被測(cè)物體局部區(qū)域的CT掃描裝置及其掃描方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)CT(industrial computerized tomography)是指應(yīng)用于工業(yè)中的核成像技術(shù)。其基本原理是依據(jù)輻射在被檢測(cè)物體中的減弱和吸收特性，利用放射性核素或其他輻射源發(fā)射出的、具有一定能量和強(qiáng)度的X射線或γ射線，透過被檢測(cè)物體后產(chǎn)生的衰減經(jīng)由探測(cè)器捕獲后，獲得被測(cè)物體的斷層信息，藉此了解被測(cè)物體內(nèi)部的詳細(xì)信息或內(nèi)外輪廓信息，并通過計(jì)算機(jī)信息處理和圖像重建技術(shù)，以圖像形式顯示出來。
[0003]目前現(xiàn)有技術(shù)的工業(yè)CT設(shè)備通常包括:射線源1，探測(cè)器2及載物臺(tái)34，同時(shí)該載物臺(tái)34通常具有360°旋轉(zhuǎn)功能，進(jìn)行斷層掃描時(shí)，通常如圖2所示，為完整掃描出整個(gè)常規(guī)樣品，則需要把被檢測(cè)物體，如:圓柱狀常規(guī)樣品4放置在載物臺(tái)34上，且被測(cè)物體的檢測(cè)中心需與載物臺(tái)中心同軸，藉此保證被檢測(cè)物體的檢測(cè)中心在檢測(cè)過程中，始終與射線源I及探測(cè)器2的距離基本保持一致，以便采集的數(shù)據(jù)能便于被計(jì)算機(jī)重構(gòu)成3D展示形態(tài)。因此當(dāng)該載物臺(tái)34在旋轉(zhuǎn)的過程中，射線源I發(fā)射的X線束，穿過完整樣品后，會(huì)根據(jù)當(dāng)前射出位置方向上的被測(cè)物體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不同程度的衰減，并被該探測(cè)器2接收，并轉(zhuǎn)換為掃描采集圖像9被存儲(chǔ)，以根據(jù)需要被計(jì)算機(jī)軟件處理成3D展示形態(tài)，便于使用者了解被檢測(cè)物體的內(nèi)部情況。
[0004]然而隨著工業(yè)CT技術(shù)的普及，逐漸的人們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有此類工業(yè)CT掃描設(shè)備無法適應(yīng)于檢測(cè)大尺寸異形品的局部掃描，如異形品的邊緣，原因在于:如圖1所示，由于尺寸較大，被測(cè)物體局部區(qū)域并不在射束范圍內(nèi)，因此最終在采集的圖像中，將會(huì)丟失局部斷層信息，從而無法形成對(duì)被測(cè)物體的完整掃描及3D成像。
[0005]因此目前現(xiàn)有技術(shù)中提出了兩種解決方案:
[0006](I)樣品偏置的掃描方法。將異形品用偏置形式置于旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)上，保證局部興趣區(qū)域中心與掃描中心重合，掃描時(shí)載物臺(tái)僅旋轉(zhuǎn)即可。
[0007](2)探測(cè)器偏置掃描方法。將異形品按常規(guī)方式置于載物臺(tái)上，保證異形品整體中心與掃描中心基本一致。掃描時(shí)，探測(cè)器分別沿其水平方向偏置到若干個(gè)不同的位置，并在每個(gè)偏置位置上，采集載物臺(tái)上旋轉(zhuǎn)的被測(cè)物體數(shù)據(jù)。
[0008]但上述兩種解決方案的缺陷在于，該載物臺(tái)3采用了旋轉(zhuǎn)掃描方案，因此為了保證該被測(cè)物體的局部興趣區(qū)域的中心與掃描中心的重合，該載物臺(tái)3的尺寸至少為異形品水平尺寸的2倍以上，否則會(huì)有樣品墜落危險(xiǎn)。從而導(dǎo)致能檢測(cè)的異形品尺寸范圍大大降低。
[0009]而另一方面，偏置掃描方式在檢測(cè)原理上，實(shí)質(zhì)是掃描了整個(gè)異形品(包括局部興趣區(qū)域)，造成掃描、重建和分析時(shí)間的增加，降低掃描效率。同時(shí)需要專門的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的拼接，影響最終的掃描質(zhì)量和效率。
[0010]從另一方面來說，現(xiàn)有技術(shù)也無法針對(duì)同一異形品的多個(gè)局部興趣區(qū)域，實(shí)現(xiàn)無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)追蹤檢測(cè)，即每檢測(cè)一個(gè)局部興趣區(qū)域，都需要停機(jī)，并對(duì)異形品在該載物臺(tái)上的擺放位置進(jìn)行調(diào)整，因此整個(gè)檢測(cè)過程極為繁瑣。
[0011]因此現(xiàn)有技術(shù)亟待一種能夠解決上述問題的基于工業(yè)CT的局部掃描方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，其能夠在平面坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)被測(cè)物體的多項(xiàng)局部興趣區(qū)域進(jìn)行連續(xù)掃描。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，用于掃描被測(cè)物體的局部興趣區(qū)域，其中包括:設(shè)置在射線源與探測(cè)器之間的坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置，其包括:X軸聯(lián)動(dòng)裝置，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置分別設(shè)置在聯(lián)動(dòng)平臺(tái)橫線與縱向位置，以提供第一公轉(zhuǎn)自由度，載物臺(tái)設(shè)置在所述聯(lián)動(dòng)平臺(tái)上方，以提供第二自轉(zhuǎn)自由度，并用于承載所述被測(cè)物體，伺服裝置分別與載物臺(tái)，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置，X軸聯(lián)動(dòng)裝置連接。
[0014]優(yōu)選的，所述伺服裝置包括:攝像頭，設(shè)在該被測(cè)物體上方，俯視檢測(cè)空間，處理裝置與攝像頭連接，獲取所述攝像頭的影像。
[0015]本實(shí)用新型提供的一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，可以針對(duì)被測(cè)物體的局部區(qū)域進(jìn)行連續(xù)掃描，有效加快了檢測(cè)效率，減少了檢測(cè)時(shí)間，同時(shí)無需專門的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)的拼接，使用方便，有效提高了掃描質(zhì)量，簡(jiǎn)化了 CT局部掃描的檢測(cè)流程。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的異形品CT掃描不意圖；
[0018]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)品CT掃描不意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021 ]設(shè)置在射線源I，探測(cè)器2，坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置3，聯(lián)動(dòng)裝置35，X軸聯(lián)動(dòng)裝置32，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置33，聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31，載物臺(tái)34，局部興趣區(qū)域6，異形品的主體7，檢測(cè)中心11，檢測(cè)中心的距離R，掃描中心軸L，掃描采集圖像9，圓柱狀常規(guī)樣品4。
【具體實(shí)施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0023]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0024]需要說明的是，本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。
[0025]本實(shí)用新型提供的一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，提供了一種平面坐標(biāo)系聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，通過不同的實(shí)施手段，并依據(jù)不同掃描角度變化來實(shí)現(xiàn)，在平面坐標(biāo)系中，追蹤設(shè)定的被測(cè)坐標(biāo)點(diǎn)，并圍繞該被檢測(cè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行周向掃描，藉此連續(xù)對(duì)被檢測(cè)物體的任意局部興趣點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)掃描。
[0026]進(jìn)一步來說，為實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測(cè)物體所處空間柵格化，即平面坐標(biāo)化，則必須實(shí)現(xiàn)掃描自由度的改變，而該改變可通過掃描角度的變化，利用選擇被測(cè)物體相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，以達(dá)至IJ，連續(xù)對(duì)被測(cè)物體在平面坐標(biāo)系中任意坐標(biāo)點(diǎn)區(qū)域的掃描。
[0027]為詳細(xì)說明請(qǐng)參閱圖3，為本實(shí)用新型的一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置(以下簡(jiǎn)稱CT局部掃描裝置)的一種較佳實(shí)施方式，其中，本實(shí)用新型的CT局部掃描裝置，包括:設(shè)置在射線源I與探測(cè)器2之間的坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置3，其中該坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置3包括:聯(lián)動(dòng)裝置35包括:X軸聯(lián)動(dòng)裝置32，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置33分別設(shè)置在聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31橫線與縱向位置，以提供第一公轉(zhuǎn)自由度，即提供該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31橫向與縱向移動(dòng)功能，載物臺(tái)34設(shè)置在該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31上方，以提供第二自轉(zhuǎn)自由度，即形成旋轉(zhuǎn)功能且其上方被用于承載被測(cè)物體。
[0028]進(jìn)一步的，該坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置3還包括:伺服裝置，其與載物臺(tái)34，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置33，X軸聯(lián)動(dòng)裝置32連接，以控制該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31的第一公轉(zhuǎn)自由度及該載物臺(tái)34的第二自轉(zhuǎn)自由度之間做出聯(lián)動(dòng)，直至該被測(cè)物體的局部檢測(cè)區(qū)域到達(dá)射線源I的檢測(cè)范圍內(nèi)，并保持對(duì)該局部檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行360度的周向掃描。
[0029]具體來說，以檢測(cè)大尺寸異形品的局部興趣區(qū)域6為例，該異形品的一部分局部興趣區(qū)域6超出載物臺(tái)34。為此通過調(diào)整該異形品的主體7的中心與載物臺(tái)34中心重合，以充分利用載物臺(tái)34的尺寸承載能力。進(jìn)一步的，該伺服裝置控制該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31進(jìn)行第一公轉(zhuǎn)自由度，以移動(dòng)到合適位置，并通過載物臺(tái)34的第二自轉(zhuǎn)自由度，調(diào)整該局部興趣區(qū)域6的中心與該射線源I的檢測(cè)中心11近似重合，并自動(dòng)記錄此時(shí)載物臺(tái)34中心與該射線源I的檢測(cè)中心11的距離R。
[0030]啟動(dòng)掃描后，該伺服裝置控制該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31圍繞檢測(cè)中心11做圓周運(yùn)動(dòng)(公轉(zhuǎn))，其中該檢測(cè)中心11為，該射線源I出射點(diǎn)與探測(cè)器2之間垂直距離的中心點(diǎn)。同時(shí)該伺服裝置還控制該載物臺(tái)34圍繞其自身旋轉(zhuǎn)中心按照恰當(dāng)?shù)乃俣刃D(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))，從而通過第一公轉(zhuǎn)第二自轉(zhuǎn)自由度的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，始終保持該局部興趣區(qū)域6的中心與射線源I以距離R為活動(dòng)半徑，并持續(xù)在掃描中心軸L上，藉此實(shí)現(xiàn)對(duì)該異形品的局部掃描，同時(shí)在該坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置3的運(yùn)動(dòng)過程中，該射線源I的X射線以衰減形式穿過局部興趣區(qū)域6后被該探測(cè)器2接收，轉(zhuǎn)換為理想的局部掃描數(shù)據(jù)以獲取掃描采集圖像9。
[0031 ]在另一較佳實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物體的多處局部興趣區(qū)域進(jìn)行連續(xù)的追蹤掃描，進(jìn)一步來說，該伺服裝置包括:攝像頭設(shè)在該被測(cè)物體上方，俯視檢測(cè)空間，處理裝置獲取該攝像頭的影像，并計(jì)算出該被測(cè)物體在該檢測(cè)空間中的平面坐標(biāo)，并生成坐標(biāo)移動(dòng)路徑，其中該坐標(biāo)移動(dòng)路徑為第一公轉(zhuǎn)第二自轉(zhuǎn)自由度的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)路徑指令。
[0032]具體的，在避免被測(cè)物體從該載物臺(tái)34掉落的可能下，允許被測(cè)物體的任意檢測(cè)區(qū)域的中心與載物臺(tái)34的中心重合，以形成對(duì)標(biāo)。啟動(dòng)掃描后，該伺服裝置將對(duì)該異形品在該檢測(cè)空間內(nèi)進(jìn)行坐標(biāo)化數(shù)字處理，以獲取該被測(cè)物體在該檢測(cè)空間內(nèi)的所占的坐標(biāo)信息，后根據(jù)被測(cè)物體的局部興趣區(qū)域在平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)位置，計(jì)算出移動(dòng)路徑坐標(biāo)，以控制該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31圍繞檢測(cè)中心11做圓周運(yùn)動(dòng)(公轉(zhuǎn))，同時(shí)控制載物臺(tái)34圍繞其自身旋轉(zhuǎn)中心按照恰當(dāng)?shù)乃俣刃D(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))，從而通過第一第二自由度的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，始終保持該局部興趣區(qū)域6的中心在掃描中心軸L上，并直至該局部興趣區(qū)域掃描完成。之后該伺服裝置計(jì)算該被測(cè)物體的下一個(gè)局部興趣區(qū)域的移動(dòng)路徑坐標(biāo)，并重復(fù)上述檢測(cè)步驟，藉此實(shí)現(xiàn)對(duì)該異形品的連續(xù)局部掃描。
[0033]基于上述方案，本實(shí)用新型另一方面還提供了一種基于工業(yè)CT的局部掃描方法，其步驟包括:將被測(cè)物體擺放至該載物臺(tái)34上，并調(diào)整該被測(cè)物體的任意中心位置與載物臺(tái)34中心重合，之后通過該伺服裝置4，獲取被測(cè)物體在檢測(cè)空間內(nèi)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所需檢測(cè)的被測(cè)物體局部興趣區(qū)域所在坐標(biāo)位置，計(jì)算獲取被測(cè)物體的局部興趣區(qū)域的第一第二自由度的聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)路徑指令，后通過該伺服裝置4控制該聯(lián)動(dòng)平臺(tái)31與載物臺(tái)34執(zhí)行聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)路徑指令，以完成當(dāng)前局部興趣區(qū)域掃描，之后伺服裝置4計(jì)算該被測(cè)物體的下一個(gè)局部興趣區(qū)域的坐標(biāo)移動(dòng)路徑，并循環(huán)上述檢測(cè)步驟。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，用于掃描被測(cè)物體的局部興趣區(qū)域，其特征包括:設(shè)置在射線源與探測(cè)器之間的坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)裝置，其包括:χ軸聯(lián)動(dòng)裝置，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置分別設(shè)置在聯(lián)動(dòng)平臺(tái)橫線與縱向位置，以提供第一公轉(zhuǎn)自由度，載物臺(tái)設(shè)置在所述聯(lián)動(dòng)平臺(tái)上方，以提供第二自轉(zhuǎn)自由度，并用于承載所述被測(cè)物體，伺服裝置分別與載物臺(tái)，Y軸聯(lián)動(dòng)裝置，X軸聯(lián)動(dòng)裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于工業(yè)CT的局部掃描裝置，其特征在于:所述伺服裝置包括:攝像頭，設(shè)在該被測(cè)物體上方，俯視檢測(cè)空間，處理裝置與攝像頭連接，獲取所述攝像頭的影像。
【文檔編號(hào)】G01N23/04GK205679548SQ201620489330
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日 公開號(hào)201620489330.6, CN 201620489330, CN 205679548 U, CN 205679548U, CN-U-205679548, CN201620489330, CN201620489330.6, CN205679548 U, CN205679548U
【發(fā)明人】趙亮
【申請(qǐng)人】上海偉倫機(jī)械檢測(cè)技術(shù)有限公司