CN104764757A - 一种带有微扫描的x射线实时成像系统 - Google Patents

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高美静
谈爱玲
许伟
吴伟龙
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Abstract

一种带有微扫描的X射线实时成像系统，包括高压电源、X射线源、平板探测器、微位移平台、计算机以及显示器，高压电源与X射线源相连，X射线源发出的X射线经过待测物衰减后到达平板探测器，平板探测器安装在微位移平台上，微位移平台由压电伺服控制器控制，压电伺服控制器控制微位移平台实现微扫描所需运动，进而完成微扫描图像采集；平板探测器的信号输出端与计算机信号接收端口相连，平板探测器将X射线图像转化成电子图像并传输给计算机，计算机与显示器连接，计算机处理平板探测器输入的电子图像信息后在显示器上进行显示。本发明具有分辨力高、操作简便等优点。

Description

一种带有微扫描的X射线实时成像系统
技术领域
本发明涉及一种光电成像技术领域，尤其是一种X射线实时成像系统。
背景技术
射线检测是无损检测的重要方法之一，广泛应用于航空、航天、核电、国防以及其它工业领域，在工业生产和国民经济中发挥了重要作用。目前，在生产实际中，射线检测普遍使用胶片照相法。X射线胶片照相的成像质量较高，能正确提供被测试件缺陷真实情况的可靠信息，但它存在操作过程复杂、运行成本高、结果不易保存查询、携带不便、评片人员眼睛易受强光损伤等缺点。为解决上述问题，20世纪90年代末出现了X射线数字照相检测技术。X射线数字照相系统中使用了平板探测器，其像元尺寸可小于0.1mm，因而其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相媲美，同时还克服了胶片照相中表现出来的缺点，也为图像的计算机处理提供了方便。因此，基于平板探测器的X射线数字成像系统在无损检测和评价、集装箱扫描、电路板检查以及医疗应用等方面具有广阔的应用前景。
X射线实时成像检测技术作为一种新兴的无损检测技术，已进入工业产品检测的实际应用领域。与其他检测技术一样，X射线实时成像检测技术需要一套设备(硬件与软件)作为支撑，构成一个完整的检测系统，简称X射线实时成像系统。X射线实时成像系统使用X射线机或加速器等作为射线源，X射线透过被检测物体后衰减，由射线接收/转换装置接收并转换成模拟信号或数字信号，利用半导体传感技术、计算机图像处理技术和信息处理技术，将检测图像直接显示在显示器屏幕上，应用计算机程序进行评定，然后将图像数据保存在储存介质上。X射线实时成像系统可用于金属焊缝、金属或非金属器件的无损检测。
随着印制电路板、集成电路的集成度越来越高，电路的特征尺寸越来越小，对电路板进行缺陷检测的X射线成像系统的空间分辨力要求也越来越高。但是，现有成像系统的空间分辨力难以满足需要高分辨力成像的场合，无法满足技术要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种分辨力高、操作简便的带有微扫描的X射线实时成像系统。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：主要包括高压电源、X射线源、平板探测器、微位移平台、计算机以及显示器，高压电源与X射线源相连，X射线源发出的X射线经过待测物衰减后到达平板探测器；平板探测器安装在微位移平台上，微位移平台的控制端与压电伺服控制器的输出端连接，压电伺服控制器控制微位移平台进行三维方向运动；平板探测器的信号输出端与计算机信号接收端口相连，平板探测器将X射线图像转化成电子图像并传输给计算机，计算机与显示器连接，计算机处理平板探测器输入的电子图像信息后在显示器上进行显示。
所述微位移平台采用普爱纳米位移技术有限公司的PI-517.2CL系列压电扫描台。
所述平板探测器采用Varian公司的Pax Scan 2520D平板探测器。
所述压电伺服控制器为PI E-621.CR型压电伺服控制器。
工作过程大致如下：
X射线由X射线源发出，透照一定几何形状的试件，经过试件衰减后携带工件内部信息到达平板探测器，而平板探测器固定在微位移平台上，通过微位移平台能够控制平板探测器在水平和垂直方向上移动，通过微位移平台带动平板探测器实现标准2×2微扫描模式的微位移，可以得到多幅具有微位移的图像，再利用过采样重建算法完成高分辨力重建，从而提高系统空间分辨力。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：在已有X射线成像系统的基础上加入2×2微扫描模式的光学微扫描系统，能对同一场景进行多次采样，而且视场保持不变，得到的微扫描图像的像素数目是原来的4倍，得到了场景的更多信息，大大提高系统对场景细节的分辨能力，可广泛应用于印制电路板、集成电路等缺陷检测领域以及各自工业探伤领域。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明中微扫描与亚像元重构过程示意图。
图3是本发明的微位移平台带动平板探测器运动示意简图。
附图标号：1-高压电源、2-X射线源、3-平板探测器、4-计算机、5-显示器、6-待测物、7-微位移平台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的本发明的总体结构示意图中，本发明主要包括高压电源1、X射线源2、平板探测器3、微位移平台7、计算机4以及显示器5、高压电源与X射线源相连，X射线源发出的X射线经过待测物6衰减后到达平板探测器；平板探测器通过机械结构安装在微位移平台上，微位移平台的控制端与压电伺服控制器的输出端连接，微位移平台由压电伺服控制器(Piezo Servo-Controller&Driver，型号为PI E-621.CR)控制，压电伺服控制器控制微位移平台实现xyz三维方向的运动，进而完成微扫描图像采集；平板探测器的信号输出端与计算机信号接收端口相连，平板探测器将X射线图像转化成电子图像并传输给计算机，计算机与显示器连接，计算机处理平板探测器输入的电子图像信息后在显示器上进行显示。
所述微位移平台采用普爱纳米位移技术有限公司的PI-517.2CL系列压电扫描台。
所述平板探测器采用Varian公司的Pax Scan 2520D平板探测器。其非晶硅面阵尺寸为25cm×20cm，像元尺寸为127μm，图像灰度深度为14bit。
所述压电伺服控制器为PI E-621.CR型压电伺服控制器。
微扫描是一种减少频谱混淆的常用方法，它利用微扫描装置将X射线成像系统所成的图像在x，y方向进行1/N(N为整数)像素距的位移，得到N×N帧欠采样图像，并运用数字图像处理器将多帧经过亚像素位移的图像重建成一帧图像，从而达到最终实现提高分辨力的目的。
如图2所示，图中0～3表示一个3×4凝视成像探测器阵列，物体成像到平板探测器上，微扫描器将图像在水平和垂直方向上做1/2像素间距的位移。第一帧图像是在位置0处，当微扫描装置固定时由焦平面阵列所采集的图像。经过时间T，微扫描装置将抽样位置向右移动探测器间距的一半到达位置1，在微扫描装置移动的时候，经由焦平面阵列抽样的第一帧图像被输出到数字存储器中。微扫描装置稳定在位置1，采集第二帧图像，这帧图像里包含了一些在第一帧图像里没有采集到的探测器单元之间的非敏感区的信息。图像被移动到抽样位置2时，进行第三帧图像的采集。这个过程重复到第四帧图像，并返回0位置，开始下一帧图像的采集，最后得到一幅6×8的像素帧。
从上述过程可以看出：在整个成像过程中，微扫描是对同一场景进行多次采样，而且视场保持不变，平面阵列每次位移的尺寸是相同的，都是探测器像素间距的1/2；最后得到的微扫描图像的像素数目是原来的4倍，得到了场景的更多信息，从而大大提高系统对场景细节的分辨能力，即空间分辨力。
本发明采用探测器位移方式来实现微扫描。探测器固定在微位移平台上，控制微位移平台水平、垂直方向的移动能够带动平板探测器完成微位移，如图3所示。图中黑框代表探测器实际位置，虚框代表探测器原有位置。图中“1”代表第一帧时探测器工作位置，微位移平台不移动，黑框和虚框重合；“2”代表第二帧时探测器工作位置，微位移平台水平向右移动带动探测器右移；“3”代表第三帧时探测器工作位置，在“2”的基础上，微位移平台垂直向下移动带动探测器下移；“4”代表第四帧时探测器工作位置，在“3”的基础上微位移平台向左移动带动探测器左移。通过精确控制微位移平台在水平和垂直方向的位移量，也就可以控制探测器的位移量。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种带有微扫描的X射线实时成像系统，主要包括高压电源、X射线源、平板探测器、微位移平台、计算机以及显示器，其特征在于：高压电源与X射线源相连，X射线源发出的X射线经过待测物衰减后到达平板探测器；平板探测器安装在微位移平台上，微位移平台的控制端与压电伺服控制器的输出端连接，压电伺服控制器控制微位移平台进行三维方向运动；平板探测器的信号输出端与计算机信号接收端口相连，平板探测器将X射线图像转化成电子图像并传输给计算机，计算机与显示器连接，计算机处理平板探测器输入的电子图像信息后在显示器上进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种带有微扫描的X射线实时成像系统，其特征在于：所述微位移平台采用普爱纳米位移技术有限公司的PI-517.2CL系列压电扫描台。
3.根据权利要求1所述的一种带有微扫描的X射线实时成像系统，其特征在于：所述平板探测器采用Varian公司的Pax Scan 2520D平板探测器。
4.根据权利要求1所述的一种带有微扫描的X射线实时成像系统，其特征在于：所述压电伺服控制器为PI E-621.CR型压电伺服控制器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105943071A (zh) * 2016-05-25 2016-09-21 厦门大学 X射线ct成像系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102106740A (zh) * 2011-03-11 2011-06-29 河海大学 X射线复式断层扫描成像系统及方法
US20120189098A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 General Electric Company X-ray system and method with digital image acquisition
US20120288056A1 (en) * 2010-02-04 2012-11-15 Dai Murakoshi Radiation imaging system
CN102821693A (zh) * 2010-03-30 2012-12-12 富士胶片株式会社 放射线检测装置、放射线照相设备和放射线系统
CN103356215A (zh) * 2013-07-11 2013-10-23 昆明北方红外技术股份有限公司 便携式复合扫描成像数字x光机
CN104330308A (zh) * 2014-11-13 2015-02-04 中国科学技术大学 一种在线检测材料微纳结构演化的sr-ct微力加载装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120288056A1 (en) * 2010-02-04 2012-11-15 Dai Murakoshi Radiation imaging system
CN102821693A (zh) * 2010-03-30 2012-12-12 富士胶片株式会社 放射线检测装置、放射线照相设备和放射线系统
US20120189098A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 General Electric Company X-ray system and method with digital image acquisition
CN102106740A (zh) * 2011-03-11 2011-06-29 河海大学 X射线复式断层扫描成像系统及方法
CN103356215A (zh) * 2013-07-11 2013-10-23 昆明北方红外技术股份有限公司 便携式复合扫描成像数字x光机
CN104330308A (zh) * 2014-11-13 2015-02-04 中国科学技术大学 一种在线检测材料微纳结构演化的sr-ct微力加载装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105943071A (zh) * 2016-05-25 2016-09-21 厦门大学 X射线ct成像系统

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