GB／T 41123.2-2021  無(wú)損檢測(cè) 工業(yè)射線計(jì)算機(jī)層析成像檢測(cè) 第2部分：操作和解釋

4.5CT圖像的分析和解釋

應(yīng)資的典型特征包活 財(cái)科分布 典型的測(cè)量任務(wù)包括 輪朗

4.5.2特征檢測(cè)/缺陷檢測(cè)

根據(jù)測(cè)量需求，目前有多種方法用于幾何特征測(cè)定。在CT切片中手動(dòng)測(cè)量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)距離，也可借助 分析軟件提取更復(fù)雜的特征。 通過(guò)CT圖像測(cè)量物體的幾何特征是一種間接測(cè)量過(guò)程，尺寸測(cè)量在CT圖像中進(jìn)行或從CT圖像

園林工藝、表格4.5.3.2確定精確的圖像比例

精確的圖像比例或體素大小應(yīng)通過(guò)測(cè)量合適的用于校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)件（與被檢物體一起檢測(cè)以及在檢 測(cè)之前/之后直接檢測(cè))或在被檢物體上使用已知幾何尺寸來(lái)確定。為此，將CT系統(tǒng)的體素大小或放 大倍數(shù)M與實(shí)際可準(zhǔn)確確定的體素大小或放天倍數(shù)（M：）進(jìn)行比較（使用參考物體/何尺寸）。因 此，例如，可通過(guò)測(cè)量參考物體（見(jiàn)圖1中的啞鈴）的中心距離高精度地確定體素尺寸，而不受其他變量 的干擾影響[例如，CT圖像中參考物體表面（灰度值域值）的精確位置」。在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)考慮到在某 些情況下，測(cè)試對(duì)象的CT灰度值會(huì)受到伴隨參考物體的影響（例如，對(duì)比度、干擾和偽像的變化）�？� 視化軟件利用此方式測(cè)定的實(shí)際體素尺寸可對(duì)CT系統(tǒng)的體素尺寸進(jìn)行相應(yīng)的縮放/校正。

4.5.3.3閱值確定

圖1參考物體（啞亞鈴）

為了能夠進(jìn)行尺寸測(cè)量，應(yīng)在CT圖像中確定部件表面或材料接觸表面。部件表面通常為固體物 體到周?chē)�空氣的過(guò)渡界面。此界面通過(guò)灰度閾值來(lái)確定，且主要取決于材料和X射線的設(shè)置�；叶乳� 置可使用整個(gè)CT圖像范圍內(nèi)材料灰度值的均值確定，如材料和空氣各自灰度平均值再取平均。該類(lèi) 值有時(shí)稱(chēng)為“iso50閾值”。全局閾值或使用iso50方法的校準(zhǔn)適用于由均質(zhì)材料制成物體的多種測(cè) 量任務(wù)。 全局閾值不適用于由多種材料組成的物體。在這些情況下，宜根據(jù)邊界兩側(cè)的材料使用不同的闕 值。即使是均質(zhì)材料物體，射束硬化、散射和其他偽像也可導(dǎo)致CT圖像的局部變暗或變亮，從而使測(cè) 量結(jié)果失真。例如，部件內(nèi)部表面的灰度閾值通常因上述原因與部件外部的表面不同。必要時(shí)，可根據(jù) 邊界兩側(cè)的灰度等級(jí)確定局部閾值。通過(guò)局部確定的閱值獲取整個(gè)部件表面，雖然耗時(shí)，但是受對(duì)比度 變化及偽像的影響更小。

4.5.3.4基本幾何體的調(diào)整

除采用坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的簡(jiǎn)單點(diǎn)對(duì)點(diǎn)操作（見(jiàn)4.5.3)方法外，可采用參考幾何體調(diào)整。就此而言， 件將基本幾何體或參考對(duì)象（例如平面、圓柱體、球體或類(lèi)似物）用相應(yīng)標(biāo)定的數(shù)據(jù)擬合感興趣的

。在參考對(duì)象處，直接或通過(guò)組合參考對(duì)象來(lái)確定幾何特征（例如直徑、距離、角度等）。通過(guò)擬 應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)千個(gè)典型測(cè)量點(diǎn)，由于統(tǒng)計(jì)平均和減少了用戶(hù)影響，通常比經(jīng)由兩點(diǎn)的手動(dòng)距離測(cè)量具 高的精度。

4.5.3.5幾何數(shù)據(jù)生成

4.5.3.6標(biāo)稱(chēng)一實(shí)測(cè)比較

CT尺寸測(cè)量的一種應(yīng)用是CT掃描的三維圖像（實(shí)際物體）與CAD（或其他來(lái)源）的標(biāo)稱(chēng)幾何 比較。在使用CAD坐標(biāo)系對(duì)齊CT坐標(biāo)系之后，可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)能浖�將CT測(cè)量實(shí)際部件 尺寸與標(biāo)稱(chēng)的CAD尺寸進(jìn)行對(duì)比。標(biāo)稱(chēng)尺寸與實(shí)測(cè)圖像比較可在導(dǎo)出的STL模型（或點(diǎn)云 AD數(shù)據(jù)之間進(jìn)行，或者直接通過(guò)體素與CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而不從先前的STL或點(diǎn)云提取，

4.5.3.7幾何數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理

CT也能用于諸如原型部件或連接零件幾何數(shù)據(jù)的無(wú)損測(cè)量（逆向工程）。 CAD模型不是基于三角形模型，而是基于基本幾何體（例如圓柱體）和所謂的自由曲面。因此， CAD系統(tǒng)中的兒何數(shù)據(jù)須進(jìn)一步處理，例如對(duì)CAD模型中體素確定的表面進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。使用適當(dāng) 的軟件，可使三角形模型轉(zhuǎn)換成與CAD兼容的數(shù)據(jù)（所謂的逆向工程），由此CT掃描的物體即真實(shí)幾 何形狀可再次用于CAD設(shè)計(jì)

假設(shè)兩種材料的X射線線衰減系數(shù)分別為μb、μf，它們與射線能量函數(shù)關(guān)系如圖2所示。這兩科 材料的衰減系數(shù)差為△，計(jì)算見(jiàn)公式（1）：

通常，CT對(duì)比度定義為細(xì)節(jié)特征與背景材料衰減系數(shù)差的百分?jǐn)?shù)。 對(duì)比度計(jì)算見(jiàn)公式(2)：

此定義假設(shè)細(xì)節(jié)特征貫穿CT切片厚度。若細(xì)節(jié)特征厚度（ht)小于切片厚度（h。），則對(duì)比度值 /h，比例降低（部分體積效應(yīng)）。

圖2Au與X射線能量函數(shù)關(guān)系

X射線能量是線衰減系數(shù)差（△μ）及對(duì)應(yīng)對(duì)比度的主要決定因素，是重要的掃描參數(shù)。選擇低能量 有利于提高對(duì)比度，但不利于細(xì)節(jié)特征檢出（降低了信噪比）。如何折中選擇在很大程度上取決于特定 檢測(cè)應(yīng)用。 對(duì)于理想的CT系統(tǒng)，則穿過(guò)圖3a)中所示物體中心區(qū)域（背景中心的一個(gè)特征）的輪廊線的CT 值曲線將顯示為圖3b）所示的銳利分布。

衰減系數(shù)為的細(xì)節(jié)特征在衰減系數(shù)為μ的背景材料中心的CT切片 圖3對(duì)比度圖

輻射過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特性會(huì)引起單位時(shí)間光子數(shù)量的變化，其統(tǒng)計(jì)特性服從泊松分布。這種現(xiàn)象是輻 射固有的，通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)積分時(shí)間（或計(jì)數(shù)），使統(tǒng)計(jì)噪聲滿(mǎn)足CT成像檢測(cè)要求。能接受的噪聲水平取 快于實(shí)際需求，并且變化范圍可能較大。 X射線信號(hào)的光子噪聲（或量子噪聲）的特征在于信號(hào)的方差等于噪聲的平均值（泊松分布）。 通常，信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差即方差的平方根作為噪聲水平的度量。也就是說(shuō)，如果每個(gè)采樣周期中平均 檢測(cè)到N個(gè)光子，那么在任何相同采樣周期中記錄到的光子數(shù)有68%的概率在N士VN的范圍。 除光子統(tǒng)計(jì)噪聲外，還可存在探測(cè)器電子噪聲和散射噪聲。在詳細(xì)分析時(shí)，應(yīng)考慮這些噪聲的 影響。 噪聲可在與被測(cè)物體的大小和衰減相同（或相近）的測(cè)試卡上進(jìn)行測(cè)量（測(cè)試卡可以是與測(cè)量MTF 相同的圓柱體，見(jiàn)5.1.5），測(cè)試卡應(yīng)具有足夠大的均勻區(qū)域以提供令人滿(mǎn)意的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 在實(shí)驗(yàn)上，如重建圖像的一個(gè)均勻區(qū)域含有m個(gè)像素，每個(gè)像素的像素值為，則確定該區(qū)域像素 直標(biāo)準(zhǔn)偏差（。）的通常過(guò)程是： 首先，應(yīng)計(jì)算重建圖像區(qū)域的像素平均值（），計(jì)算見(jiàn)公式（3）：

式中： 圖像區(qū)域像素個(gè)數(shù)； 一圖像區(qū)域每像素灰度值。 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差（c）,計(jì)算見(jiàn)公式（4)

當(dāng)m取值在25～100范圍內(nèi)時(shí)，c對(duì)像素平均值不是很敏感。重建圖像中的噪聲分布與位置相 其是在物體的邊緣附近，所以不應(yīng)使用太大的區(qū)域。CT圖像的噪聲不是完全不相關(guān)，但對(duì)。影響很小

信噪比（SNR）的計(jì)算見(jiàn)公式（5）：

SNR的值取決于射線到達(dá)物體時(shí)的衰減程度，且根據(jù)重建區(qū)域在物體中的位置或者重建直徑的變 化而變化。SNR隨著X射線劑量的增加而增加，SNR越大，圖像的質(zhì)量則越好

5.1.4對(duì)比度噪聲比

噪聲（)護(hù)大了材料CT灰度值（u）的分布范圍，還可能導(dǎo)致不同材料灰度值（分別為和）日 ，見(jiàn)圖4：

圖4材料和背景中CT值的分布

對(duì)比度噪聲比（CNR)用來(lái)衡量細(xì)節(jié)特征和背景之間的衰減差值是否大于背景噪聲水平。通常， 值為3時(shí)認(rèn)為具有良好的檢測(cè)置信度

調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF)是表征系統(tǒng)空間分辨率的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，它是系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF)與狄拉克 分布卷積的一維傅立葉變換的模。因此，PSF是系統(tǒng)對(duì)理想點(diǎn)的響應(yīng)。MTF描述了系統(tǒng)重現(xiàn)空間頻 率的能力。低頻（大且均勻的細(xì)節(jié)特征）相比于高頻（小細(xì)節(jié)特征）而言能更真實(shí)地再現(xiàn)。MTF不僅是 純粹的理論數(shù)學(xué)表示，可用于預(yù)測(cè)和測(cè)量系統(tǒng)性能，并比較不同的系統(tǒng)性能。 圖5給出了從簡(jiǎn)單圓柱體的圖像獲得MTF的實(shí)驗(yàn)方法。優(yōu)先使用圓柱體是因?yàn)橐坏┐_定其質(zhì)量 中心，通過(guò)該點(diǎn)的輪廊線即垂直于圓柱體邊緣，見(jiàn)圖5a）。多個(gè)輪廊線可以對(duì)齊和平均，以減少邊緣響 應(yīng)函數(shù)（ERF)中的系統(tǒng)噪聲和量子噪聲，見(jiàn)圖5b）。 MTF的幅度被歸一化為1。它以空間頻率為單位繪制，通常用每毫米線對(duì)數(shù)（lp/mm)表示。這個(gè) 程序易于執(zhí)行，不會(huì)產(chǎn)生歧義，

圖5均質(zhì)圓柱CT圖像獲取調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF)的方法

D）沿直徑方向的灰度響應(yīng)曲線邊緣響應(yīng)函數(shù)（ERF)

）ERF的導(dǎo)數(shù)：線擴(kuò)散函數(shù)（LRF)或點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF）

均質(zhì)圓柱CT圖像獲取調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF）的

建議使用與實(shí)際被測(cè)物體材料相同的圓柱體試樣（衰減程度相當(dāng)）進(jìn)行測(cè)量。使用相同或相當(dāng)衰減 條件，或者相同尺寸的圓柱體試樣，其優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)測(cè)量MTF和SNR，但固定尺寸和材料的圓柱體也 限制了CT重建中對(duì)MTF變化的認(rèn)知。如用比測(cè)試物體的衰減系數(shù)大的材料制成的圓柱體試樣，則 成像重建范圍更小，但可用來(lái)測(cè)量MTF與檢測(cè)位置的函數(shù)關(guān)系。此時(shí)，使用單獨(dú)的測(cè)試卡獲得有代表 性的結(jié)果。 線對(duì)測(cè)試卡可直接用來(lái)測(cè)定離散點(diǎn)處的MTF。線對(duì)測(cè)試卡的測(cè)量方法，見(jiàn)附錄A，

處理步驟/程序、檢測(cè)細(xì)節(jié)特征以及精度要求應(yīng)形成文件。結(jié)果的評(píng)價(jià)應(yīng)通過(guò)與相應(yīng)性能參數(shù) 交來(lái)完成，如密度分辨率、“臨界缺陷”檢測(cè)能力或精度、幾何特征測(cè)量的不確定度等。 如果達(dá)到了性能參數(shù)要求，檢測(cè)能力是適宜的。圖像質(zhì)量參數(shù)的選擇取決于實(shí)際應(yīng)用。例如

化信噪比獲得最佳密度分辨率；通過(guò)優(yōu)化空間分辨率提高尺寸測(cè)量精度。對(duì)于有限時(shí)間的掃描， 可能同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化。

5.3CT性能評(píng)價(jià)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

可通過(guò)人工、計(jì)算機(jī)輔助或 生能進(jìn)行評(píng)價(jià)， 不能評(píng)估CT系統(tǒng)的“絕對(duì)性能”，應(yīng)只在特定的檢測(cè)條件下評(píng)價(jià)CT系統(tǒng)性能指標(biāo) 因此，CT系統(tǒng)的任何購(gòu)買(mǎi)者應(yīng)在購(gòu)買(mǎi)時(shí)與 商供應(yīng)商就驗(yàn)收條款達(dá)成一致

在記錄和性能測(cè)試報(bào)告中包括的參數(shù)見(jiàn)表1。

表1可用于記錄的參數(shù)

偽像是指CT圖像上出現(xiàn)的與被測(cè)物體不符的虛假特征。所有的成像系統(tǒng)，都存在偽像。有些偽 像在CT物理學(xué)和數(shù)學(xué)中是固有的，并且不可消除，如圖像邊緣高衰減區(qū)域產(chǎn)生的“邊緣效應(yīng)”。其他偽 象是由于CT系統(tǒng)硬件或軟件設(shè)計(jì)存在不足，這些可通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)完善，例如輻射散射和探測(cè)單元之 間響應(yīng)的不一致造成的偽像。 發(fā)生在不同衰減材料交界面上的偽像比其他區(qū)域的偽像更不易察覺(jué)，在邊界灰度輪廊分布中經(jīng)常 會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖或下沖，可導(dǎo)致誤判（錯(cuò)誤的缺陷顯示，甚至是缺陷漏檢）。偽像的類(lèi)型和嚴(yán)重程度是用來(lái)評(píng) 價(jià)兩個(gè)相同規(guī)格的CT系統(tǒng)的因素。 CT系統(tǒng)的購(gòu)買(mǎi)者和供應(yīng)商應(yīng)了解不同偽像之間的差異，以及其對(duì)CT檢測(cè)完整性的影響。例如， 絕對(duì)材料密度的測(cè)量受到未補(bǔ)償?shù)谋瓲钚��?yīng)的嚴(yán)重影響，但同樣的偽像可能不影響徑尚裂紋的檢測(cè)，見(jiàn) 5.5.2

5.5.2射束硬化偽像

多色能譜的X射線源產(chǎn)生射束硬化效應(yīng)，如X射線機(jī)或直線加速器。與單能（即同位素）射線源相

反，由軌致輻射源產(chǎn)生X射線的平均能量隨著其穿過(guò)物體而逐漸變高，原因是能量較低的光子相比于 能量較高的光子更容易被吸收。由于濾波后的X射線穿透力更強(qiáng)，所以樣品內(nèi)部的線衰減系數(shù)相對(duì)于 靠近樣品邊緣的線衰減系數(shù)被低估，導(dǎo)致“杯狀偽像”（見(jiàn)圖6）。雖然可通過(guò)有針對(duì)性的工藝選擇部分 抑制杯狀偽像”，但它通常是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，應(yīng)在重建過(guò)程中進(jìn)行校正。 典型的校正方法是使用與被測(cè)物體相同的材料制成的覆蓋足夠厚度范圍的階梯試塊，獲取其投影 數(shù)據(jù)。投影數(shù)據(jù)中的灰度值轉(zhuǎn)化為真實(shí)厚度所對(duì)應(yīng)的灰度值，并以此進(jìn)行圖像重建，得到校正后的CT 圖像。但是，對(duì)于包含多種材料的被測(cè)物體，這種方法可能無(wú)效，

圖6杯狀效應(yīng)圖像[21

射束的有限寬度導(dǎo)致邊緣偽像。從幾何結(jié)構(gòu)上講，X射線束是由X射線源的焦點(diǎn)大小和探測(cè)器單 元的有效面積決定。每次測(cè)量數(shù)據(jù)為射線方向線積分與射束輪廊的卷積。一般來(lái)說(shuō)，條帶積分足夠小 時(shí)，雖然損失空間信息，但不引起發(fā)散偽像。信號(hào)水平發(fā)生急劇變化是一個(gè)例外，這一情況足夠顯著時(shí) 在重建時(shí)產(chǎn)生偽像，這種偽像在圖像的高對(duì)比度邊界處以條紋形式出現(xiàn)，見(jiàn)圖7。邊緣偽像是由測(cè)量數(shù) 據(jù)與重建過(guò)程要求之間的差異引起的。測(cè)量數(shù)據(jù)是線積分與射束輪廊卷積的對(duì)數(shù)值，重建過(guò)程要求的 則是射束輪廊與線積分對(duì)數(shù)的卷積，二者在數(shù)學(xué)上不相等。 邊緣偽像不可簡(jiǎn)單地通過(guò)準(zhǔn)直減小焦點(diǎn)尺寸或探測(cè)器孔徑的有效尺寸，或者同時(shí)減小二者來(lái)消除。 當(dāng)把條帶積分改進(jìn)為近似線積分并降低對(duì)邊緣偽像的敏感性時(shí)，計(jì)數(shù)率大幅度下降，同時(shí)增大圖像噪 聲，延長(zhǎng)CT掃描時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中，焦點(diǎn)尺寸和探測(cè)單元的有效面積在相應(yīng)的放大倍數(shù)下已被設(shè)計(jì)的 盡可能小，若進(jìn)一步減少邊緣偽像，可用軟件校正。然而，軟件校正涉及一些類(lèi)型的解卷積程序校正射 束輪廊分布。由于X射線束的強(qiáng)度分布形狀復(fù)雜，且隨著X射線路徑變化而變化，使校正過(guò)程變得更 為復(fù)雜。 邊緣偽像是在重建圖像中高對(duì)比度邊緣顯現(xiàn)的條紋，當(dāng)信號(hào)發(fā)生急劇變化時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)，

在高對(duì)比度邊緣下由于邊緣偽像造成的暗條紋

還有一個(gè)向題會(huì)增加是散射的出現(xiàn)。當(dāng)使用多個(gè)探測(cè)器時(shí)，由于康普頓散射的作用，入射光子路徑 變化可變成散射光子被其他探測(cè)器接收。散射隨能量增加而增加，不易與真實(shí)信號(hào)區(qū)分，從而影響測(cè) 重�？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)準(zhǔn)直的方法減輕其影響，但不能消除。 CT系統(tǒng)每個(gè)獨(dú)立組件中可修復(fù)的工程缺陷或元器件的基本物理限制可能會(huì)導(dǎo)致電子和機(jī)械的非 線性和不穩(wěn)定性，在一些情況下，這些問(wèn)題可在軟件中校正（或者減少）；而在其他情況中這些問(wèn)題只能 通過(guò)重新設(shè)計(jì)有問(wèn)題的子系統(tǒng)來(lái)修復(fù)。與不可控的誤差來(lái)源相比，要將此類(lèi)誤差控制在較小的范圍內(nèi) 則應(yīng)付出更多的努力，比如上面討論的這些誤差來(lái)源。

電子和機(jī)械非線性和不穩(wěn)定性也是導(dǎo)致檢測(cè)不準(zhǔn)確的原因，主要源自于可修復(fù)的工程缺陷或元器 件的基本物理限制。無(wú)論是哪種情況，都影響數(shù)據(jù)的有效性。一些情況下，軟件可校正（或減小)其影 響；其他情況下，只能對(duì)不良的子系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。這類(lèi)關(guān)鍵問(wèn)題的相關(guān)信息具有商業(yè)敏感性，因此 屬于專(zhuān)有技術(shù)，文獻(xiàn)相對(duì)較少。與不可控的誤差來(lái)源相比，應(yīng)控制此類(lèi)誤差的影響。

環(huán)形偽像是由探測(cè)器的增益誤差（傳感器陣列中的故障元件、非線性響應(yīng)、探測(cè)器老化或者其他原 因)或欠佳標(biāo)定引起的系統(tǒng)誤差。此外，高空間分辨率加劇環(huán)狀偽像。環(huán)狀偽像以一系列同心圓的形式 出現(xiàn)在重建圖像中，中心位于CT系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)中心，見(jiàn)圖8。通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?biāo)定，如生成沒(méi)有相應(yīng)物體的 空?qǐng)D像的平場(chǎng)校正，或一些后處理方式可減少環(huán)形偽像。

5.5.7旋轉(zhuǎn)中心偏差偽像

旋轉(zhuǎn)中心偽像是檢測(cè)幾何尺寸的測(cè)量誤差引起的系統(tǒng)誤差。如果旋轉(zhuǎn)軸測(cè)量有誤差，則投影圖像 無(wú)法正確反投影，投影圖像中的點(diǎn)狀特征不能重建為CT圖像中的點(diǎn)，而呈圓形�？傮w效果是應(yīng)使垂直 于旋轉(zhuǎn)軸的切片出現(xiàn)雙重影像，但不影響與旋轉(zhuǎn)軸平行的切片，見(jiàn)圖9。 大多數(shù)采集和/或重建軟件宜提供用戶(hù)自主校正旋轉(zhuǎn)中心或軟件自動(dòng)校正功能，旋轉(zhuǎn)中心相對(duì)于探 測(cè)器中垂直像素列的任何傾斜宜通過(guò)重建軟件校正。

圖9旅轉(zhuǎn)中心偏差偽像2

運(yùn)動(dòng)偽像是由CT掃描過(guò)程中被測(cè)物體移動(dòng)引起的，由于移動(dòng)通常只在一個(gè)方向上，因此其條形偽 像往往只朝一個(gè)方向。與旋轉(zhuǎn)中心偽像不同，運(yùn)動(dòng)偽像在CT切片內(nèi)通常表現(xiàn)為雙重影像，且不對(duì)稱(chēng)， 見(jiàn)圖10

5.5.9投影不足引起的偽像

CT掃描過(guò)程中，若投影數(shù)據(jù)量不足（所需投影數(shù)量取決于物體的形狀），則在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的CT 切片中出現(xiàn)徑向條紋。若重建時(shí)投影較多，偽像減弱。偽像的嚴(yán)重程度隨著樣品幾何形狀而變化，一般 在拐角部位更為明顯，見(jiàn)圖11。

圖11投影數(shù)量不足引起的偽像[2]

某些重建算法，例如Feldkamp錐束算法，假設(shè)樣品的所有部分都是從一組垂直于旋轉(zhuǎn)軸的視 的，這僅適用于射束軸上的樣品部分，樣品其他部分垂直方向輕微偏差會(huì)引起所謂的“錐束偽像 12.

某些重建算法，例如Feldkamp錐束算法，假設(shè)樣品的所有部分都是從一組垂直于旋轉(zhuǎn)軸的視角觀 察的，這僅適用于射束軸上的樣品部分，樣品其他部分垂直方向輕微偏差會(huì)引起所謂的“錐束偽像”，見(jiàn) 圖12。

圖12堆棧光盤(pán)錐束偽像[2]

在實(shí)驗(yàn)條件下，用于測(cè)量空間分辨率的參考樣件（線對(duì)卡）是一個(gè)直徑為65mm的圓盤(pán)，圓盤(pán)內(nèi)共有 8排孔，每排有5個(gè)方形孔，每排方形孔的間距等于孔的邊長(zhǎng)。方形孔的尺寸范圍為0.4mm×0.4mm 2.5mm×2.5mm(見(jiàn)圖A.1)。 孔的排列通常與常規(guī)射線照相使用的像質(zhì)計(jì)（IQI)類(lèi)似，用線對(duì)表示，標(biāo)定孔尺寸與線對(duì)數(shù)的對(duì)應(yīng) 關(guān)系見(jiàn)表A.1

表A.1孔尺寸與每厘米等效線對(duì)數(shù)的關(guān)系

為滿(mǎn)足不同系統(tǒng)的使用需求，制作三種不同衰減系數(shù)材料的參考樣件：有機(jī)玻璃、鋁合金、不銹鋼 見(jiàn)圖A.1

空間分辨率測(cè)試樣件（從左到右：鋁、有機(jī)玻璃、

測(cè)量的目的是簡(jiǎn)單地表示CT系統(tǒng)對(duì)參考物體特性的響應(yīng)（見(jiàn)圖A.1和表A.1）。該測(cè)量的決定性 因素是獲得系數(shù)R門(mén)窗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范范本，即對(duì)比度與分辨率（每厘米線對(duì)數(shù))的函數(shù)關(guān)系，用百分比表示。R曲線是比較CT 系統(tǒng)性能的有效方法。 R的計(jì)算見(jiàn)公式(A.1)

NA(i) 第i行5個(gè)孔CT灰度值的平均值； N(i) 第i行兩個(gè)孔之間的CT灰度值的平均值； NA(i)、NB(i) 沿孔中心線的灰度分布曲線測(cè)量，取其極值點(diǎn)（見(jiàn)圖A.2）； Nc 樣件中部不少于10個(gè)像素平方區(qū)域測(cè)量的材料灰度值的平均值； NA 一樣件外部不少于10個(gè)像素平方區(qū)域測(cè)量的空氣灰度值的平均值。 Na（i)、Ng(i）、Nc和NA見(jiàn)圖A.2。R可能是正值或負(fù)值，因?yàn)椴煌�的CT系統(tǒng)具有不同的灰度等 級(jí)動(dòng)態(tài)范圍，因此空氣可能比材料的灰度值更低或更高，

）沿一排孔（固定空間頻率）的灰度曲線

圖A.2線對(duì)測(cè)試卡的響應(yīng)因子的測(cè)量原理

在測(cè)量中描述灰度等級(jí)分布，用 S 30 表征，計(jì)算見(jiàn)公式（A.2）：

壓力容器標(biāo)準(zhǔn)個(gè)像素平方區(qū)域測(cè)量的背景材料CT灰度值的標(biāo)