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一种迭代的锥束计算机层析成像系统几何全参数标定方法
  • ISSN号:0253-2239
  • 期刊名称:《光学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] O434.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:信息工程大学信息系统工程学院,河南郑州450002
  • 相关基金:国家自然科学基金(61372172,61601518)
中文摘要:

计算机层析成像(CL)系统对于扁平状物体的检测具有独特的优势,几何参数标定是CL系统获得高质量图像的重要步骤。现有CL系统几何参数标定方法仅能标定部分几何参数,难以一次完成所有几何参数的标定。借鉴计算机断层成像(CT)系统几何参数标定方法,提出了一种高精度的迭代标定方法,利用简单体模快速标定CL系统的所有几何参数。对CT系统几何参数标定方法用于CL系统的有效性进行分析,确定对CT系统几何参数标定方法敏感的CL系统几何参数;根据CL系统投影几何关系,构建新的反映CL实际系统与理想系统间误差的非线性最小二乘目标函数,利用迭代法不断优化敏感参数和其他关键参数。实验结果表明,本文方法能够有效标定CL系统所有几何参数,敏感参数以及受敏感参数影响的其他几何参数标定精度均有明显提升。利用已标定的几何参数重建三维Shepp-Logan体模和印刷电路板体模,重建图像中没有几何伪影,验证了算法的有效性。

英文摘要:

Computed laminography(CL)has a unique advantage for the inspection of flat objects.Geometric parameter calibration of the CL system is an important step in acquiring high quality reconstruction images.However,the existing calibration methods for the CL system can not solve all parameters in one calibration.A novel iterative geometric parameter calibration method based on the classical method for computed tomography(CT)is proposed,which can calibrate all geometric parameters by using a simple phantom.Firstly,the CT calibration method is applied to the CL system to determine the parameter sensitive to the CT method.Secondly,a new non-linear least square cost function according to the error between the practical system and the ideal system is presented,thus the sensitive parameter and other parameters are optimized by the iterative method.Experimental results prove that the proposed method can accurately calibrate all the geometric parameters,and the precision of the sensitive parameter as well as those affected by the sensitive parameter are all significantly improved.Meanwhile,the corrected geometric parameters are used to reconstruct the Shepp-Logan phantom and the printed circuit board phantom,and there are no geometric artifacts in the reconstructed images,which prove the validity of the proposed method.

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期刊信息
  • 《光学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:曹健林
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:aos@siom.ac.cn
  • 电话:021-69916837
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2239
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1252/O4
  • 邮发代号:4-293
  • 获奖情况:
  • 1992年中科院优秀期刊二等奖,1996年第二届上海市优秀期刊评比一等奖,2000年中科院优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33570