Planar CT飞拍取像技术包括高速飞拍和实时重建两个核心部分,使用该技术后,检测速度相比上一代机型提高4.5倍以上,高速飞拍主要是使用高速运动控制和飞拍取像,在保证设备高速运动的同时,能够按照重建需求采用高精度校准技术将设备固有的机械偏差和组装偏差进行算法纠正。平面CT实时重建技术是将X-Ray投影图像的重建与飞拍同时进行,无需等待所有投影图像全部获取后再重建,即在飞拍结束后,3D/CT重建可以同步完成。

平行面飞拍取像技术主要有以下优势:

锥束CT投影与平行面CT投影示意图

平行面飞拍取像技术主要包括平行面CT投影技术和飞拍取像重建技术两部分,兼顾应用场景、检测精度和检测效率点,可以有效解决当前各领域X-Ray检测的主要问题。

A. 平行面CT投影技术

平行面CT投影技术是相对于锥束CT投影技术而言的,是指X-Ray源、探测器以中心轴进行双环运动,并将物体重建于中心轴上。

B. 飞拍重建技术

飞拍重建技术又称实时重建技术,是指被检测物高速运动时完成快速取像、实时重建的技术。通过下图所示的时序分析可以看出,飞拍重建技术相对传统重建技术可以大大减少重建时间,实现取像和重建的并行处理。

传统、飞拍重建技术时序图

快速解析法三维重建技术是指利用快速解析算法进行三维重建的技术。传统解析重建算法是基于Radon变换和傅里叶切片定理进行,骅飞研发的多次数学变换,发展了直接傅里叶重建算法和滤波反投影重建算法,显著提高了三维重建的速度。

传统解析重建算法技术无法在高性能设备上进行并行重建。骅飞自主研发的快速解析法三维重建技术,通过并行运算设计,可以在高性能处理器上进行快速三维重建,在保证高质量的断面图像的基础上提高了重建速度,可以清楚地显示出各个缺陷位置。目前,该技术的实时重建速度可在50ms内实现投影的重建,并生成"1000×1000×100"(X、Y、Z)大小的体数据,重建时间是传统解析法重建时间的1/10左右。

高精度迭代法三维重建技术是在一般迭代法基础上提高了迭代重建图像的精度,主要包括多次循环迭代的投影与反投影过程,能够较好地处理电子噪声和其它物理因素所导致的图像伪影,从而在保证图像质量的情况下,降低检查时的X-Ray剂量。该技术的基本原理是将检测物体的横截面信息抽象为数据矩阵,根据不同方向的投影数据建立方程组求解。

高精度迭代算法大致分为两类:代数迭代重建算法和统计迭代重建算法。其重建质量优于解析法,但速度较慢。自主研发的高精度迭代法三维重建技术,结合GPU加速,实现快速的三维重建。

高精度体数据增强技术是指三维重建生成体数据后,可以选择性地对体数据进行增强。增强算法主要包括体数据锐化算法、体数据滤波算法、超分辨率算法,通过一定手段对以上算法进行拟合匹配,达到增强效果,主要目的是减少伪影,提高信噪比,改善断面图像质量。

骅飞X-Mind AI超分算法效果图

3D图像处理技术是指将导入的体数据集以3D效果和断层切片的形式显示出来,可将CT数据以交互方式从任意角度显示。CT重建的图像是一组体数据,体数据的编辑和处理主要包括3D图像切片和渲染技术,原始图像看起来比较单调,不容易突出显示3D图像效果,3D渲染后可将体数据按所需方向做平面切割,从而使用户获取各个切面上的详细信息。