Способ получения изображения исследуемого сечения томографируемого объекта при веерной геометрии проникающего излучения Советский патент 1990 года по МПК G01N23/08 

Изобретепке относится к неразрушающему контролю, а именно к вычислительной томографии с использованием рентгеновского излучения, и может быть использовано в медицине и технике для количественных интроско- пических исследований внутренних структур особо плотных объектов с малоконтрастными включениями.

Целью изобретения является повышение достоверности диагностики.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ рентгеновсг кой вычислительной томографии.

Устройство содержит источник рентгеновского излучения и блок 2 детекторов,между кoтopы iи размещается томографируемый объект 3, а также дифференциальных усилителей 4.1-4.N аналоговый коммутатор 5, блок 6 управления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 управления двигателем, датчик 9 положения сканера-, электродвигатель 10, интерфейс 11, блок 12 буферной памяти, оперативный запоминающий блок 13., дисковую .память 14, цветной графический дисплей 15, клавиатуру 16, терминал 17, векторный спецпроцессор . 18, спец01CD

оэ

щ оцессор 19 обратного проецирования, ЭЙМ 20 и механический сканер 21.

Способ получения изображения иссле дуемого сечения томографируемого объекта реализуется следующим образом.

Оператор томографа через клавиатуру 16 и 3BN 20 подает команду на начало вращения, которая через интер- 11 попадает в блок 8 управления двигателем, выдгиощий напряжение на двигатель 10. Начинается вращение механического сканера 21. Рентгеновское излучение источника 1.проходит ч|ерез исследуемый объект 3 и регистрируется блоком 2 детекторов в виде . проекции. Электрический сигнал с выхода блока 2 детекторов усиливается блоком дифференциальных усилителей, реализующих пространственное дифференцирование регистрируемой проекции

.Датчик 9- положения сканера вырабатывает реперные импульсы, по приходу каждого из которых блок 6 уп- равления вырабатывает серию из 2N команд управления аналоговым коммута ,тором 5 и ЛЦП 7. По приходу каждой команды аналоговый коммутатор 5 подключает выход очередного дифференци- аильного усилителя к информационному входу АЦП 7, который производит оцифровку аналогово сигнала, характеризующего пространственную производную Сигнал с выхода- АЦП 7 через интерфейс И поступает в ЭВМ 20, где запоминается в блоке 12 буферной памяти. Указанная последовательность действий производится до тех пор, пока механический сканер 21 не сделает по ворот на заданньй угол (например 360 ). При этом каждый риз по приходу реперного сигнала от датчика 9 положения - сканера вырабатывается серия команд блоком 6 управления, по приходу которой коммутируется и оцифровывается пространственная произ- воднгя регистрируемо проекции. Число измеренных пространственно про- дафференцированны х проекций равно числу измеренных проекций.

Интервал между командами, вырабатываемыми блоком 6 управления по приходу реперных импульсов, должен быть в N раз меньше;, чем интервал следования реперных импульсов. Это необходимо дг1я того, чтобы вся производная проекции бьша оцифрована до начала измерений следующего цикла.

0

Q

5 Q Q

35

После того, как данные измерены, осуществляется восстановление проекг- ции в ЭВМ 20 по следующему алгоритму:

РО(П) Pn-(n-l) + Р (п) ,

где п 1,2,

50

55

Р,(п)

..,N - номер отсчета в проекции; пространственная производная проекции для угла Q ; проекция для угла

Pg(n)

Исследование начальных нулевых г условий РП(О) О возможно в силу того, что-значение проекции по концам равно О (нулевые краевые условия).

После того, как все проекции восстановлены, они логарифмируются и обрабатываются одним из возможных алгоритмов вычислительной томографии (например, обратного прое.цирования фильтрованных проекций) в векторном спецпроцессоре 18 и спецпроцессоре 19 обратного проецирования, а результат обработки визуализируется на дисплее 15 и запоминается в оперативном запоминающем блоке 13 и в дисковой памяти 14.

Использование изобретения позволяет повысить достоверность исследования особо плотных объектов с малоконтрастными включениями, когда затруднительно оцифровать сигнал проекции вследствие отсутствия АЦП с большим количеством разрядов. При исследованиях человека число разрядов АЦП может быть уменьшено с 18 до 12, а к применяемым в измерительном тракте элементам не предъявляются высокие требования по точности.

Формула изобретения

дс Способ получения изображения

исследуемого сечения томографируемого объекта прн веерной геометрии проникающего излучения, состоящий в размещении томографируемого объекта между блоком детекторов и-источником проникающего излучения с веерной геометрией излучения, регистрации сиг-- нала от томографируемого объекта, линейном усилении, оцифровке усиленного сигнала, запоминании оцифрован- . ного сигнала, логарифмировании и обработке алгоритмом реконструкции измеренных данных в ЭВМ с пос1 едую- щей визуализацией результата обработки, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности диагностики, усиливают, оцифровывают и запоминают сигнал пространственной производной проекций томографируемого объекта, а до логарифмирования восстанавливают сами проекции в ЭВМ на основе полученных значений сигналов пространственной производной.

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а именно к вычислительной томографии с использованием рентгеновского излучения, и может быть использовано в медицине и технике для количественных интроскопических исследований внутренних структур особо плотных объектов с малоконтрастными включениями. Цель изобретения - повышение достоверности диагностики. В известном способе, состоящем в регистрации сигнала от томографируемого объекта, линейном усилении, оцифровке и запоминании сигнала, логарифмировании и обработке измеренных данных в ЭВМ, усиливают, оцифровывают и запоминают сигнал пространственной производной проекций объекта, а до логарифмирования восстанавливают сами проекции в ЭВМ на основе полученных значений сигналов пространственной производной, что позволяет снизить динамический диапазон сигналов, количество разрядов АЦП и требования по точности используемых элементов. 1 ил.