CN117916583A - 扫描过程生成系统和生成扫描过程的方法 - Google Patents

Abstract

一种示例扫描过程生成系统包括：显示器；处理器；以及包括计算机可读指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在被执行时使得所述处理器经由所述显示器输出辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的布置的第一画面表示；并且基于所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的位置和取向，生成用于由具有物理辐射源、物理辐射检测器和物理工件定位器的物理扫描仪执行的扫描过程，其中所生成的扫描过程包括物理辐射源、物理辐射检测器和物理工件定位器中的一者或多者的多次移动，以及多个图像捕获以捕获与第一画面表示中的工件相对应的物理工件的多个扫描图像。

Description

扫描过程生成系统和生成扫描过程的方法

背景技术

本公开总体涉及放射线照相术，更特别地，涉及扫描过程生成系统和生成扫描过程的方法。

X射线扫描系统涉及将高强度辐射朝向被测装置或物体引导，以获得使用其他扫描系统(如超声波、可见光等)可能无法获得的一个或多个图像。X射线扫描系统可能具有多个参数，这些参数取决于X射线扫描系统中部件的相对布置。

发明内容

公开了扫描过程生成系统和生成扫描过程的方法，基本上如至少一个附图所示并结合至少一个附图进行描述，如权利要求中更完整地阐述的。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，相同的附图标记表示整个附图中的相同部分，其中：

图1示出了根据本公开的各方面的示例X射线扫描系统，其可以基于生成的扫描过程使用扫描仪定位控制系统来控制。

图2是根据本公开的各方面的图1的示例X射线扫描系统、扫描定位控制系统和扫描过程生成系统的框图。

图3A和3B示出了可以在图2的扫描过程生成系统上实现的在虚拟环境中以多个位置和/或取向显示的示例对象。

图3C示出了在示例虚拟环境中显示的示例对象，包括包围对象的至少一部分并指定要扫描的对象的一部分的边界框，其可以在图2的扫描过程生成系统上实现。

图3D和3E示出了使用虚拟环境的位置和取向的示例性改变，以及可以在图2的扫描过程生成系统上实现的对象在辐射检测器上的投影的呈现的交互式改变。

图3F示出了在示例虚拟环境中显示的示例对象，其中工件的至少一部分被渲染以指示工件的特性(例如，可能的缺陷)，这可以在图2的扫描过程生成系统上实现。

图3G示出了在示例虚拟环境中显示的示例对象，包括被配置为在操作器上支撑对象的自动生成的夹具，其可以在图2的扫描过程生成系统上实现。

图3H示出了在示例虚拟环境中显示的示例对象，包括由辐射源发射的辐射锥的呈现，其可以在图2的扫描过程生成系统上实现。

图4是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以由图2的示例扫描过程生成系统执行以生成用于由物理扫描系统执行的扫描过程。

图5是代表示例机器可读指令的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统执行以基于包围工件的一部分的边界框的识别来自动确定一个或多个布置和运动。

图6是代表示例机器可读指令的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统执行以基于包围工件的一部分的边界框的识别来自动确定一个或多个布置和运动。

图7是代表示例机器可读指令的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统执行以基于CAD模型中的数据或从基于CAD模型的建模算法接收的数据中的至少一者来呈现工件的一部分以指示工件的特性。

图8是代表示例机器可读指令的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统执行以生成夹具模型以将工件支撑在工件定位器上，如所生成的扫描过程中所定义的。

图9是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指示可以由图2的示例扫描过程生成系统执行以计算物理地执行所生成的扫描过程的周期时间。

图10是代表示例机器可读指令的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统执行以基于虚拟检测器的尺寸生成扫描过程，该虚拟检测器的尺寸大于执行扫描过程的物理检测器的对应尺寸。

图11是可用于实现图2的扫描仪定位控制系统和/或扫描过程生成系统的示例计算系统的框图。

这些附图不一定是按比例绘制的。在适当的情况下，相似或相同的参考数字用于表示相似或相同部件。

具体实施方式

传统的数字射线照相(DR)和/或计算机断层扫描(CT)扫描仪定位系统包括用户界面，该用户界面提供对部件定位的各个模式的控制。例如，传统的扫描仪定位系统可以包括代表X射线发射器的高度的数值和范围、代表操纵器的高度的数值和范围、和/或代表X射线接收器的高度的数值和范围。然而，操作控制装置的人员可能不清楚界面上数值的变化所导致的最终位置。因此，传统的扫描仪定位系统可能涉及操作者方面的大量试错，以确定期望的定位以实现期望的扫描。扫描定位和参数的开发通常使用物理扫描系统来执行，由于实际执行扫描的可用时间损失，这可能会给系统的所有者或操作者带来巨大的成本。结果，传统扫描系统的吞吐量降低，而适当的扫描过程由人员决定，这可能导致由于扫描周期时间增加而导致的成本增加和/或收入损失。

公开的系统和方法使得能够在虚拟环境中生成扫描过程，该虚拟环境可以与扫描系统或扫描仪定位系统分离和/或远离扫描系统或扫描仪定位系统(例如，在任何其他位置)。例如，设计、测试或制造工程师或任何其他人员可以使用虚拟环境来定位和/或定向工件(例如，要扫描的对象)，同时获得交互式(例如，实时或基本实时)反馈以帮助用户。所公开的示例的虚拟环境和交互式反馈使得用户能够模拟和/或优化影响扫描技术发展的因素。用户还可以指定辐射源和/或辐射检测器参数，并基于部件布置、工件的CAD模型以及辐射源和检测器参数经由虚拟环境模拟所得到的扫描，以确定所设计的扫描过程是否将获得期望的扫描图像。

在公开的示例中，生成的扫描过程包括必要的信息和参数，以允许扫描仪定位控制系统自动执行扫描过程。例如，所生成的扫描过程可以包括定位、定向和/或移动辐射源或发射器、辐射检测器、工件定位器或操纵器、待扫描的工件或物体和/或任何其他相关部件的命令。所生成的扫描过程可以进一步包括辐射源和/或辐射检测器的操作参数。在下面公开的示例中将提供其他命令、参数、数据和/或信息。

公开的系统和方法有利地允许用户从任何方便的位置设计扫描技术或过程。在一些示例中，用户可以使用所公开的系统和方法来设计虚拟环境中的扫描过程，并验证该过程将符合行业标准(例如，ASTM标准E1695、ASTM标准E2737等)的要求或客户要求。

参考X射线描述了公开的实例。然而，本公开不限于X射线，并且本文公开的示例可以被修改为在电磁波谱中使用任何期望的波长或能量，或者波长或能量的任何组合，例如伽马射线、单色和/或多色X射线、白光和/或中子辐射。

如本文所用，术语“布置”是指一个或多个部件的位置和取向。

参考辐射源使用的术语“源”和“发射器”在本文中可互换使用。换句话说，如本文所用，“X射线源”与“X射线发射器”相同。

公开的示例扫描过程生成系统包括：显示器、处理器和包括计算机可读指令的计算机可读存储介质，当执行这些指令时，使处理器：通过显示器输出辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的布置的第一视觉表示；并且基于辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的位置和取向，生成用于由具有物理辐射源、物理辐射检测器和物理工件定位器的物理扫描仪执行的扫描过程，其中所生成的扫描过程包括物理辐射源、物理辐射检测器和物理工件定位器中的一者或多者的多次运动以及多个图像捕获，以捕获在第一虚拟表示中与工件相对应的物理工件的多个扫描图像。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器：识别对辐射源、辐射检测器、工件定位器或工件中的至少一者的布置作出的改变；以及基于要对布置作出的改变，经由显示器输出辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的布置的第二视觉表示。在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器：基于辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的布置，在辐射检测器上呈现工件的投影；以及响应于辐射源、辐射检测器、工件定位器或工件中的一者或多者的布置的变化实时更新工件在辐射检测器上的投影。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器基于以下至少一者来计算投影：束硬化；辐射能量或波长；多色光束的光谱和/或其他特性；所述扫描仪部件中的一者或多者的运动或定位的准确性的随机化或错误；运动动力学；辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的对准；将工件定位在工件定位器上的精度或公差；辐射源的准直特性；辐射源的焦斑大小和/或形状；辐射散射；所选择的辐射光谱；辐射锥的不均匀性；辐射通量；部件劣化；辐射源的辐射发射的变化；源预热时间；辐射检测器的闪烁器效率；辐射检测器的闪烁器分辨率；辐射检测器的模糊度、辐射检测器中的噪声；辐射检测器中的缺陷。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器基于第一布置、变化后的第二布置或从第一布置到第二布置的运动中的至少一者，确定辐射源、辐射检测器、工件定位器或工件中的一者或多者与至少一个其他部件之间的冲突是否具有至少阈值可能性。在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器进一步基于物理扫描仪中的一个或多个附加部件的位置来确定冲突是否具有至少阈值可能性。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器基于辐射源的位置来呈现辐射锥或辐射准直中的至少一者。在一些示例性扫描过程生成系统中，计算机可读指令使得处理器基于辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的定位并且基于辐射源的一个或多个辐射发射特性来呈现工件在辐射检测器上的投影。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器生成夹具模型，以将工件支撑在生成的扫描过程中定义的工件定位器上。在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使得处理器基于工件的计算机辅助绘图(CAD)模型将工件加载到第一视觉表示中。在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使得处理器基于CAD模型中的数据或从基于CAD模型的建模算法接收的数据中的至少一者来渲染工件的一部分以指示工件的特性。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器自动确定辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的一个或多个布置和运动，以生成工件的扫描。在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使得处理器基于包围工件的一部分的边界框的识别来自动确定一个或多个布置和运动。在一些示例扫描过程生成系统中，所述计算机可读指令使得所述处理器自动地确定一个或一个以上布置和运动，这是基于模拟两个或更多个可能生成的扫描过程以确定相应的三维计算机断层摄影结果或三维数字放射线照相结果，并且比较经由所述模拟确定的结果的一个或多方面来完成的。

在一些示例扫描程序生成系统中，计算机可读指令使处理器模拟以下至少一者中的一个或多个错误源：辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件中的一者或多者的定位；辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件中的一者或多者的运动；由所述辐射源发射的X射线辐射的发射特性；放射线检测器的检测特性；或者系统中X射线辐射的特性。在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器计算物理地执行所生成的扫描过程的周期时间。

在一些示例扫描过程生成系统中，计算机可读指令使处理器基于模拟生成的扫描过程来计算三维计算断层扫描结果或三维数字射线照相结果。在一些示例性扫描过程生成系统中，所生成的扫描过程包括将由物理扫描仪执行以执行多个运动和多个图像捕获的第二指令。在一些示例扫描过程生成系统中，生成的扫描过程与工件的标识相关联。

在一些示例扫描过程生成系统中，指令使处理器通过虚拟环境确定虚拟检测器的尺寸，其中至少一个尺寸大于物理辐射检测器的相应尺寸；以及基于所确定的尺寸生成扫描过程，所述扫描过程包括为满足虚拟检测器的尺寸的物理辐射检测器的布置。

图1示出了示例X射线扫描系统100，其可以使用扫描仪定位控制系统并使用生成的扫描过程来控制。示例X射线扫描系统100可以用于执行无损检测(NDT)和/或任何其他扫描应用。示例X射线扫描系统100被配置为将X射线102从X射线发射器104穿过工件108(例如，被测物体)引导到X射线检测器106。在图1的示例中，工件定位器110保持或固定工件108，并且移动和/或旋转工件108，使得工件108的期望部分和/或取向位于X射线辐射102的路径中。

如下面更详细地讨论的，X射线发射器104、X射线检测器106和/或工件定位器110中的任何一个都可以使用一个或多个致动器来定位和/或重定向。X射线发射器104、X射线检测器106和/或工件定位器110的相对重新定位可以导致不同的效果，例如改变焦距、改变焦点、改变不清晰度参数，改变放大倍数(例如，X射线发射器和X射线检测器之间的距离与X射线发射器工件定位器之间或与工件之间的距离之比)、改变工件108的被扫描的部分和/或其他效果。

X射线扫描系统100还包括外壳112，X射线发射器104、X射线检测器106和工件定位器110被封装在外壳112中。外壳112包括一个或多个门114或其他进入开口，以例如插入或移除工件108，对外壳112内的任何部件进行维修，和/或以其他方式进入外壳112的内部。

图1的X射线检测器106基于入射的X射线辐射(例如，由X射线发射器104生成并朝向X射线检测器引导的X射线辐射)生成数字图像。示例X射线检测器106可以包括荧光透视检测系统和数字图像传感器，该数字图像传感器被配置为经由闪烁间接地接收图像，和/或可以使用被配置为直接接收X射线并生成数字图像的传感器面板(例如，CCD面板、CMOS面板等)来实现。在其他示例中，X射线检测器106可以使用固态面板，该固态面板联接到闪烁屏幕并且具有与闪烁屏幕的部分相对应的像素。示例固态面板可以包括CMOS X射线面板和/或CCD X射线面板。

工件定位器110的示例实施方式包括机械操纵器，例如具有线性和/或旋转致动器的台板。其他示例工件定位器110可以包括机器人操纵器，例如具有6个自由度(DOF)的机械臂。

虽然图1的示例包括X射线发射器104和X射线检测器106，但在其他示例中，扫描系统100可以使用其他波长的辐射进行扫描。

图2是图1的示例X射线扫描系统100、扫描定位控制系统200和扫描过程生成系统250的框图。如上所述，示例X射线扫描系统100包括X射线发射器104、X射线检测器106、工件定位器110。示例X射线扫描系统100还包括源致动器116、检测器致动器118和定位器致动器120。

图2的X射线扫描系统100与扫描仪定位控制系统200通信地联接。在一些示例中，可编程逻辑控制器(PLC)202或其他接口装置可以将扫描仪定位控制系统200联接到X射线扫描系统100。例如，PLC 202可以使个人计算机或其他通用计算装置能够与扫描系统100的致动器116-120和/或传感器通信(例如，对其发出命令，从中获得信息)。

图2的示例扫描仪定位控制系统200包括一个或多个处理器204、存储器206和/或其他计算机可读存储装置、显示器208、通信电路210和一个或更多个输入装置212。扫描仪定位控制系统200控制X射线发射器104的定位(例如，经由源致动器116)、X射线检测器106的定位(如，经由检测器致动器118)和/或工件定位器110和/或工件108的定位(例如，经由定位器致动器120)。

扫描仪定位控制系统200控制X射线发射器104，从X射线检测器106接收数字图像，和/或将数字图像输出到显示装置208。附加地或可替换地，扫描仪定位控制系统200可以将数字图像存储到存储装置。扫描仪定位控制系统200可以将数字图像输出为数字视频，以帮助实时无损检测和/或存储数字静止图像。

扫描仪定位控制系统200进一步控制扫描仪定位系统(例如，通过PLC 202控制致动器116、118、120)，以基于经由输入装置212接收的输入和/或基于自动扫描过程来物理地运动X射线发射器104、X射线检测器106和工件定位器110，该自动扫描过程可以经由扫描过程生成系统250生成并传送到扫描仪定位控制系统200以供执行。处理器204计算第一布置中的X射线发射器104、X射线检测器106和工件定位器110的位置与后继布置中的物理部件104、106、110的位置之间的路径。然后，处理器204命令源致动器116、检测器致动器118和/或定位器致动器120运动X射线发射器104、X射线检测器106和工件定位器110(例如，经由PLC 202)。在一些示例中，PLC 202可基于由扫描仪定位控制系统200传达的坐标信息来计算路径。

与扫描仪定位控制系统200类似，图2的示例扫描仪定位控制系统200包括一个或多个处理器254、存储器256和/或其他计算机可读存储装置、显示器258、通信电路260和一个或多输入装置262。

图2的示例扫描过程生成系统250通信地联接到扫描仪定位控制系统200。例如，扫描过程生成系统250可以经由一个或多个计算机网络连接到扫描仪定位控制系统200，例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和/或任何其他类型的网络。在一些示例中，扫描过程生成系统250可以经由基于网络的文件传输和/或存储装置文件传输将扫描过程传输到扫描仪定位控制系统200(或直接传输到扫描系统100)。在其他示例中，扫描过程生成系统250和扫描仪定位控制系统200可以访问相同的文件存储库，用于存储和随后检索生成的扫描过程。

为了减少定位部件104-110所涉及的试错，示例性扫描过程生成系统250通过显示器208输出虚拟环境，该虚拟环境包括X射线发射器104、X射线检测器106和工件定位器110的布置的视觉表示，这种视觉表示可由使用者基于部件104、106、110的操作进行更新。

示例操作者输入装置212、262包括按钮、开关、模拟操纵杆、拇指板、轨迹球和/或任何其他类型的用户输入装置。

图3A示出了可以在图2的扫描过程生成系统250上实施的在虚拟环境300中具有第一位置和/或取向的部件的第一示例布置。示例虚拟环境300包括辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和工件308的虚拟表示。辐射源302、辐射检测器304和工件定位器306被认为是扫描仪部件，而工件308被认为与扫描仪分离。在一些示例中，可以在虚拟环境中呈现其他扫描仪部件，例如扫描系统的外壳。

示例扫描仪部件302-306可以被归纳作为通用扫描系统，或者可以被呈现为专用于在虚拟环境300的扫描过程生成系统250处指定的特定类型的扫描系统。无论对扫描系统来说是通用的还是专用的，虚拟环境都可以基于预定的或用户定义的约束条件来限定扫描仪部件302-306的定位和/或取向。

除了这些部件之外，用户还可以通过命令扫描过程生成系统250加载工件308的CAD模型以将工件308加载到虚拟环境300中。CAD模型可以是扫描过程生成系统250所支持的任何期望格式。CAD模型可以使用CAD软件创建，和/或根据先前射线照相扫描(例如，经由图1的扫描系统100)生成的数据创建。以这种方式，使用者可以执行样本部件的扫描，然后可以将样本部件加载到虚拟环境300中，用于设计类似或相同设计的后续部件的扫描过程。

如上所述，示例扫描过程生成系统250使用户能够改变辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和工件308中任何一个的位置和取向。图3B示出了如在图2的扫描过程生成系统250上实现的在虚拟环境300中具有第二位置和/或取向的部件302-308的第二示例布置。例如，用户可以通过点击和拖动检测器304(或其他部件)来调整位置和/或取向，从而在虚拟环境300中重新定位和/或重定向检测器304(或者其他部件)，该位置和/或者定向可以由检测器304(或其他部件)的第二视觉表示来表示，直到由用户最终完成该改变。操作者可以重复地调整部件302-308的位置和/或取向，直到达到期望的位置和/或取向。

为了帮助操作员确定部件302-308在虚拟环境300内的期望位置，示例扫描过程生成系统250可以包括虚拟环境300上的附加视觉表示，例如部件302-308的当前和/或更新位置在一个或多个参考平面上的投影。参考平面通过在用户可能难以准确地觉察到部件之间的空间关系的特定平面中显示部件302-308的相对当前位置和/或部件302-308的相对更新位置来对用户作出帮助。

使用输入装置262，示例扫描过程生成系统250可以识别要对源302、检测器304、工件定位器306和/或工件308中的至少一个的当前布置(例如，位置和/或取向)作出的改变。基于经由输入装置262识别的对虚拟环境300中的当前布置的改变，扫描过程生成系统250在虚拟环境300内显示更新的布置的视觉表示。示例虚拟环境300可以被操纵(例如，经由输入装置262)以改变部件302-308的位置和/或取向和/或虚拟环境300的视角(例如，相机角度，在虚拟环境300中从这个角度观看布置)。当操作者操纵一个或多个部件302-308的位置和/或取向时，扫描过程生成系统250可以生成相应的修改的部件和/或改变修改的部件的位置，同时在当前布置中保持部件302-308相同的位置和/或取向。

在一些示例中，虚拟环境300包括足够的细节，以使虚拟环境300与物理扫描系统100非常相似。这样的细节可以进一步提高用户生成扫描过程的能力。

辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和工件308的布置直接影响由扫描系统100生成所得的射线照相或断层扫描。如图3A和3B所示，扫描过程生成系统250可以基于辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和工件308的布置来呈现工件308的投影310。在一些示例中，投影310可以直接显示在检测器304的虚拟表示上。附加地或可替换地，扫描过程生成系统250可以在单独的窗口或框中显示投影310，或者以其他方式在虚拟环境300外显示投影310，因此投影310的显示不受虚拟环境300的视角的影响。

如图3A和3B所示，投影310可以代表由检测器304基于部件302-308的当前参数和布置捕获的模拟射线照相图像。随着布置和/或参数的变化，扫描过程生成系统250交互式地更新投影310(例如，实时地，在不到2秒的更新时间内等)。投影310的交互式更新帮助操作者确定部件302-308的适当布置，以获得工件308的期望DR或CT扫描。

图4是表示示例机器可读指令400的流程图，其可以由图2的示例扫描过程生成系统250执行以生成由物理扫描系统100执行的扫描过程。以下参考图3A和3B的示例虚拟环境以及扫描过程生成系统250来描述示例指令400。

在框402，扫描过程生成系统250(例如，通过处理器254)将辐射源302、辐射检测器304和工件定位器306的表示加载到虚拟环境300中。辐射源302、辐射检测器304和工件定位器306的表示可以基于扫描系统100或通用扫描系统的特定或目标类型或模型来选择和加载，扫描系统100具有辐射源302，辐射检测器304，和/或工件定位器306的特定属性。

在框404，扫描过程生成系统250将代表所选工件308(或工件组合)的一个或多个CAD或其他数据文件加载到虚拟环境300中。CAD文件可以手动生成，也可以自动生成。自动生成的CAD文件的示例可以是基于从工件308的先前DR或CT扫描确定的轮廓的文件。在一些示例中，辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和/或工件308在加载时被提供有默认位置和/或取向。扫描过程生成系统250可以基于CAD文件中与定位器306的位置匹配的取向和/或位置数据来确定工件308的初始位置。

在框406处，扫描过程生成系统250基于部件302-308的相应位置和取向，呈现并输出辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和工件308在虚拟环境300中的布置的视觉表示。该呈现还基于显示器258上的虚拟环境300的相机角度或视点。

在框408，扫描过程生成系统250确定辐射源302、辐射检测器304、工件定位器306和/或工件308的位置和/或取向是否已经通过虚拟环境300改变。例如，用户可以操纵部件302-308中的任何一个来配置扫描特性。

如果一个或多个部件302-308的位置和/或方向尚未改变(框408)，则在框410，扫描过程生成系统250确定是否要自动计算生成的扫描过程的一个或多个方面。例如，扫描过程生成系统250可以自动计算一个或多个扫描过程、布置、参数集、夹具、工件308的感兴趣区域、周期时间、扫描的边界框、潜在错误源(例如部件冲突)和/或扫描过程的任何其他方面。

如果要自动计算所生成的扫描过程的一个或多个方面(框410)，则在框412，扫描过程生成系统250计算所请求的生成扫描过程的各个方面。例如，用户可以选择要计算的所生成的扫描过程的特定方面，和/或可以请求计算整个扫描过程以供回看和/或修改。下面参考图5-10公开了可以被执行以实施框412的示例指令。

在计算所请求的方面(框412)之后，或者如果一个或多个部件302-308的位置和/或取向已经改变(框408)，则在框414，扫描过程生成系统250更新虚拟环境300中的布置和/或参数，并返回框406以更新部件302-308的呈现。

如果一个或多个部件302-308的位置和/或取向尚未改变(框408)，并且没有自动计算生成的扫描过程的其他方面(框410)，则在框416，扫描过程生成系统250确定是否要生成扫描的投影或模拟。例如，用户可以选择模拟由辐射源302输出的辐射和由检测器304生成的对应图像(例如，“X射线开启”)。

如果要生成扫描的投影或模拟(块416)，则在框418，扫描过程生成系统250基于源302、检测器304、定位器306和工件308的定位、基于源和/或检测器参数和/或基于工件308的特性来呈现和输出工件308的投影。在一些示例中，扫描过程生成系统250允许用户选择以模拟并呈现投影的一个或多个效果以增强真实感，这可以帮助用户改进生成的扫描过程。可以由用于投影的扫描过程生成系统250模拟的示例方面包括：光束硬化；辐射能量或波长；多色光束的光谱和/或其他特性；扫描仪部件302-306中的一个或多个的运动或定位的准确性的随机化或错误；运动动力学(例如振动)；扫描仪部件302-306的对准；将工件308定位在定位器306上的精度或公差；辐射源302的准直特性；辐射源302的焦斑大小和/或形状；辐射散射；所选择的辐射光谱；辐射锥和/或辐射通量的不均匀性；部件劣化(例如X射线源的钨靶的点坑)；辐射源302的辐射发射的变化；源预热时间；检测器304的闪烁体效率；检测器304的闪烁体分辨率和/或模糊度；检测器304处的噪声；和/或检测器304中的缺陷(例如，过度响应、响应不足和/或无响应像素)。扫描过程生成系统250可以在检测器304的表面上呈现并输出投影310，该投影覆盖在虚拟环境300的显示器上或在显示器外部的单独窗口或界面中。示例扫描过程生成系统250可以响应于布置和/或参数的变化来更新投影(例如，框408)。

在渲染并输出投影310(框418)之后，或者如果没有生成投影(框416)，则在框420，扫描过程生成系统250确定是否生成扫描过程。例如，用户可以指示部件302-308的布置和/或源和/或检测器参数是令人满意的。

如果不生成扫描过程(框420)，则控制返回到框406以继续渲染虚拟环境300和部件302-308。

当要生成扫描过程时(框420)，在框422，扫描过程生成系统250基于部件302-308的布置、定义的源302参数、定义的检测器304参数，和/或工件308的参数生成由物理扫描仪(例如扫描系统100)执行的扫描过程。所生成的扫描过程可以作为包括指令或命令的文件输出，所述指令或命令在由扫描系统100执行时(例如，直接地执行或经由扫描仪定位控制系统200执行时)，使得扫描系统100实施扫描过程中定义的DR或CT扫描的定位、定向、运动、成像和/或图像重构。

可以在生成的扫描过程中指定的示例扫描指令和/或参数包括：部件302-308的图像采集布置(例如，位置和取向)；工件装载和/或卸载位置；工件308和/或工件夹具周围的无阻碍路径；辐射源302的预热位置；射线照片的数量；开始时的布置；最后的或结束时的布置；检测器平均参数；射线照相期间和/或射线照相之间的部件定位和/或速度(例如，旋转和/或平移定位器306、运动检测器304的指令等)；源302的辐射能量或波长参数或设置；焦斑模式和/或类型；物理辐射过滤；准直；检测器304上的感兴趣区域；积分时间或帧速率；像素合并；和/或增益。然而，任何其他部件定位和/或取向参数、辐射源参数、辐射检测器参数和/或DR或CT重构参数可以包括在所生成的扫描过程中，用于由物理扫描系统和/或扫描仪定位控制系统执行。

在一些示例中，附加数据可以与生成的扫描过程相关联，例如工件308的标识(例如，零件号、型号、QR或条形码等)，其使得能够响应于在扫描仪定位控制系统200处的标识的输入来加载扫描过程。在一些示例中，固持信息也可以与扫描过程相关联。

在生成扫描过程之后，示例指令400结束。

图3C示出了在示例虚拟环境300中显示的示例工件308，包括包围工件308的至少一部分并指定要被扫描的工件308的一部分的边界框312，其可以在图2的扫描过程生成系统250上实施。示例边界框312可以由用户在虚拟环境300中绘制，或者可以由扫描过程生成系统250自动选择以包括工件308的感兴趣区域。用户可以根据需要操纵(例如，调整大小、平移、重绘)虚拟环境内的边界框312。

在一些示例中，在虚拟环境300中选择边界框312之后，扫描过程生成系统250确定扫描过程的至少一部分以扫描边界框312内的体积。例如，扫描过程生成系统250可以确定源302和检测器304相对于边界框312的定位，并确定定位器306的位置和/或取向，和/或确定工件308在定位器306上的位置，以扫描边界框312。

在一些示例中，扫描过程生成系统250提供向导型界面，该界面提示用户输入特定信息，并根据响应自动计算建议的扫描过程。示例向导界面可以请求用户定义边界框312、体素大小和波束硬化特性，并基于所提供的信息生成建议的扫描技术。

在一些示例中，扫描过程生成系统250将来自模拟扫描过程的DR或CT重构限制为仅重构工件308在边界框312内的部分，以节省计算资源。

图5是代表示例机器可读指令500的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统250执行以基于包围工件的一部分的边界框的识别来自动确定一个或多个布置和运动。以下参考图3A和图3B的示例虚拟环境以及扫描过程生成系统250来描述示例指令500，并且示例指令500可以被执行以实施图4的框412。

在框502，扫描过程生成系统250确定工件308的待扫描部分。例如，扫描过程生成系统250可以确定工件308的某些部分具有DR或CT扫描感兴趣的特征，用户可以识别工件308的这些部分，和/或可以扫描整个工件308。在框504，扫描过程生成系统250生成边界框以至少包围工件308的待扫描部分。在一些示例中，由于部件302-308的布置和运动，边界框具有圆柱形形状。然而，边界框可以被配置为具有其他形状。

在框506，扫描过程生成系统250确定用于扫描边界框的部件302-308的位置和取向，和/或用于扫描的源和/或检测器参数。可以基于边界框的几何形状来确定位置和取向。在一些示例中，源和/或检测器参数可以基于工件的特性，例如材料、密度和/或从CAD文件确定的和/或由用户指定的任何其他特性。

在框508，扫描过程生成系统250模拟运动和扫描的结果图像，以检测潜在错误。可以检测到的示例错误可以包括部件302-308中的不同部件之间的冲突，和/或部件302-308与扫描系统100的其他构件(例如机柜或外壳、线路、支撑结构和/或任何其他物理部件)之间的冲突；辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件中的一者或多者的定位错误；辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件中的一者或多者的运动；由所述辐射源发射的X射线辐射的放射特性；所述放射线检测器的检测特性；或者系统中X射线辐射的特性。在一些示例中，扫描过程生成系统250模拟定位器306和/或其他部件302、304、308中的不稳定(例如，定位器306的定位中的不平衡或其他不准确)或其他错误。附加地或替代地，扫描过程生成系统250可以执行各种参数和/或结果图像的蒙特卡罗模拟，用于不确定性估计和/或预测潜在的误源。

在一些示例中，扫描过程生成系统250使用工件308的CAD模型，使用由此确定的位置、取向和参数来执行完全DR或CT扫描的模拟(例如，模拟射线照片的生成)，并基于模拟的射线照片执行DR或CT重构。完全扫描的模拟和由此产生的模拟重构可以使用户能够识别所提出的扫描过程的潜在问题并进行适当的改变。

在框510，扫描过程生成系统250确定是否检测到潜在错误。如果检测到一个或多个错误(框510)，则在框512，扫描过程生成系统250调整部件302-308中的一个或多个部件的位置和/或取向，从而扫描边界框以消除错误。控制然后返回到框508，以模拟更新的运动和扫描的结果图像以找出任何进一步的错误。

当未检测到潜在错误时(框510)，在框514，扫描过程生成系统250输出部件302-308的位置和取向和/或源和检测器参数。位置、取向和参数可用于生成扫描过程和/或由用户修改。示例性指令500然后可以结束。

图6是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指示可以由图2的示例扫描过程生成系统250执行以基于包围工件308的一部分的边界框的识别来自动确定一个或多个布置和运动。以下参考图3A和图3B的示例虚拟环境以及扫描过程生成系统250来描述示例指令600，并且示例指令600可以被执行以实施图4的框412。

在框602，扫描过程生成系统250确定工件308的待扫描部分。例如，扫描过程生成系统250可以确定工件308的某些部分具有DR或CT扫描感兴趣的特征，用户可以识别工件308的一些部分，和/或可以扫描整个工件308。在框604，扫描过程生成系统250生成边界框以至少包围工件308的待扫描部分。在一些示例中，由于部件302-308的布置和运动，边界框具有圆柱形形状。然而，边界框可以被配置为具有其他形状。

在框606，扫描过程生成系统250使用两种或更多种技术(例如，规划算法)和/或参数集来确定部件302-308的位置、取向和/或运动和/或源和/或检测器参数，以执行边界框312的不同扫描。例如，扫描过程生成系统250可以具有被存储以用于过程规划的多种技术和/或规划算法。可以针对特定类型的扫描和/或布置来优化不同的规划算法。

在框608，扫描过程生成系统250模拟运动以及两次或更多次扫描的结果图像(例如，基于不同的规划算法)。在框610，扫描过程生成系统250确定每个扫描和/或结果图像集的一个或多个特性。例如，扫描过程生成系统250可以确定每个扫描是否导致任何错误、提供低于阈值的图像质量、和/或以其他方式满足或未能满足令人满意的扫描的条件。

在框612，扫描过程生成系统250比较扫描的特性，以基于特性选择其中一个扫描。例如，扫描过程生成系统250可以确定哪些扫描提供了优选的图像质量和/或避免了诸如冲突之类的错误。所选择的扫描可以提供由模拟确定的定量值的优选组合。

在框614，扫描过程生成系统250确定在所选择的扫描中是否检测到潜在错误。如果检测到一个或多个错误(框614)，则在框616，扫描过程生成系统250调整部件302-308中的一个或多个部件的位置和/或取向，从而扫描边界框以消除错误。控制然后返回到框608，以模拟更新的运动和扫描的结果图像以找出任何进一步的错误。示例扫描过程生成系统250可以更新在先前重复过程中模拟的算法的参数。

当未检测到潜在错误时(框614)，在框618，扫描过程生成系统250输出部件302-308的位置和取向和/或源和检测器参数。位置、取向和参数可用于生成扫描过程和/或由用户修改。示例性指令600然后可以结束。

图3D和3E示出了使用虚拟环境300的定位器306和工件308的位置和取向的示例性改变，以及工件308的投影310在辐射检测器304上的呈现的交互改变，这可以在图2的扫描过程生成系统250上实施。如图3D所示，用户可以选择用于平移和/或旋转的工件定位器306。在所示的示例中，工件308可以参照工件定位器306进行绑定，使得工件308与定位器306一起移动，从而与定位器306保持相同的位置和/或取向关系。

在图3D的示例中，定位器306的平移结果在虚拟环境300中使用不同的画面样式(例如，重影表示314或定位器306的其他画面上可区分的表示)来表示。虚拟环境300还指示方向316或移动或取向平面，以帮助用户布置组件302-308。

图3E示出了在图3D中执行的位置改变之后的虚拟环境。如图3E所示，扫描过程生成系统250基于更新的布置来更新投影310的模拟，并且在检测器304上呈现更新的投影310。因为工件308更靠近源302，所以工件308是结果图像中的较大部分(如投影310所示)，并且辐射和工件308之间的相互作用可以改变。

图3F示出了在示例虚拟环境300中显示的示例工件308，其中工件308的至少一部分318被呈现以指示工件308的特性(例如，可能的缺陷)，这可以在图2的扫描过程生成系统250上实现。在一些示例中，扫描过程生成系统250可以执行和/或调用一个或多个建模算法和/或模拟来分析工件308的CAD模型。可以执行或调用的示例建模算法可以包括铸造分析算法、孔隙度分析建模和/或应力分析建模，其可以用于分析CAD模型的潜在空位、不连续性、孔隙度、内含物、公差问题、，和/或在基于CAD模型制造工件308的铸造过程中可能发生的任何其他潜在缺陷或风险源。然而，可实施或调用任何其它类型的制造建模或分析算法。

建模算法和/或扫描过程生成系统250可以指定在工件308的DR或CT扫描期间值得注意的阈值或条件。响应于使用建模或分析算法识别工件308的一个或多个部分，示例扫描过程生成系统250可以呈现工件308的所识别部分，其呈现方式与虚拟环境300中的工件308的其他部分或其余部分的呈现方式不同。在一些示例中，由于不同的原因，工件308的不同部分可以通过建模或分析算法来识别。示例扫描过程生成系统250可以通过显示不同的视觉指示(例如，不同的颜色、不同的图案等)来呈现使用不同算法识别的工件308的各个部分，或者可以以相同的方式来呈现识别的部分，以在视觉上指示任何感兴趣的区域，不管导致识别的算法为何。

在一些示例中，扫描过程生成系统250自动确定扫描过程(例如，部件布置、移动和/或参数)，以包括工件308上所识别的感兴趣部分。源参数和/或检测器参数可以基于由一个或多个建模或分析算法识别的特性类型来选择。

图7是代表示例机器可读指令的流程图，该机器可读指令可由图2的示例扫描过程生成系统250执行以基于CAD模型中的数据或从基于CAD模型的建模算法接收的数据中的至少一者来呈现工件的一部分以指示工件的特性。

在框702，扫描过程生成系统250加载一个或多个建模程序或算法。例如，如果工件308是通过铸造制造的，则扫描过程生成系统250可以加载铸造分析算法。建模程序可以基于CAD模型的特性自动选择和/或可以由用户从建模程序库手动选择。

在框704，扫描过程生成系统250确定建模程序的输出阈值。例如，用户可以指定定量阈值，该定量阈值指示感兴趣的特征(例如不连续性)的存在。在其他示例中，建模程序被配置为具有预定阈值。

在框706，扫描过程生成系统250使用加载的工件308的CAD模型执行建模程序。

在框708，扫描过程生成系统250确定是否有任何执行的建模程序返回满足相应输出阈值的输出，用于指示建模程序建模的特性的存在或阈值可能性。

如果任何执行的建模程序返回满足相应输出阈值的输出(框708)，在框710，扫描过程生成系统250呈现与满足输出阈值的输出相对应的工件308部分320，以指示工件308的相应特性。例如，扫描过程生成系统250可以用与工件308的其余部分不同的颜色和/或图案来渲染部分318，以指示工件308的该部分318中存在一个或多个建模特征(例如，不连续性等)。

在呈现部分318(框710)之后，或者如果没有任何建模算法识别出特征(框708)，则示例指令700结束。

图3G示出了在示例虚拟环境300中显示的示例工件308，该虚拟环境包括自动生成的夹具320，该夹具320被配置为将物体支撑在工件定位器306上，这可以在图2的扫描过程生成系统250上实现。如图3F所示，用户可以确定工件308在定位器306上的相对不稳定的取向将导致期望的DR或CT扫描，而更稳定的取向则不会。示例性扫描过程生成系统250可以自动设计(或自动调用另一程序来设计)能够稳定工件308的夹具320，而不是要求扫描系统100的操作者确定稳定工件308所采用的适当方式。附加地或可替换地，夹具320可以被设计成固定定位器306(例如，经由定位器306中允许附件附接的特征)。

在图3F的示例中，扫描过程生成系统250可以基于CAD模型确定工件308的重心、工件308的外部轮廓(例如，接触点)和/或工件308的任何其他特征。基于工件308的配置取向、来自CAD模型的数据和定位器306，示例扫描过程生成系统250计算并生成物理夹具320的CAD模型，以将工件308支撑和稳定在定位器306上。在一些示例中，夹具320进一步被设计成将工件308固定到定位器306，以便提供工件308相对于定位器306的一致位置和/或取向。

在一些示例中，用户可以选择通过3D打印或其他增材制造和/或机加工技术物理地生成夹具320的一个或多个副本。响应于这样的选择，扫描过程生成系统250可以将生成的CAD文件导出到外部装置(例如，3D打印机、合同制造商等)用于制造。在其他示例中，夹具320的CAD文件可以与所生成的扫描过程组合在一起，以在工件308的物理副本将要经由系统100进行扫描时供扫描系统100的操作员使用。

图8是表示示例性机器可读指令800的流程图，其可以由图2的示例性扫描过程生成系统250执行以生成夹具模型以将工件308支撑在工件定位器306上，如所生成的扫描过程中所定义的。

在框802，扫描过程生成系统250确定工件308相对于虚拟环境300中的定位器306的位置和取向。例如，扫描过程生成系统250可以基于用户对工件308的位置和取向来确定由定位器306提供给工件308的接触点和/或支撑点。

在框804，扫描过程生成系统250确定工件308是否处于用于扫描的稳定位置。例如，扫描过程生成系统250可以确定工件308的计算重心是否相对于支撑点处于这样的位置：该位置可能导致工件308在扫描过程中不稳定(例如，在静态位置、在定位器306的移动和/或旋转期间等等)。

在框806，扫描过程生成系统250生成并输出夹具(例如夹具320)的CAD模型，将工件支撑在定位器306上和/或以在配置的位置和取向上将工件308固定到定位器306。例如，扫描过程生成系统250可以使用夹具生成算法来生成：基于工件308和定位器306的几何形状以及基于工件308相对于定位器306的位置和取向来接触定位器306上的点的结构；被配置为接触工件308上的点(例如，在工件308的末端处或附近的点、具有更高密度和/或重量的点等)的结构，以使用接触定位器306的结构在这些点处支撑工件308；用以连接接触定位器306和工件308的结构的桥接结构；和/或定位结构，其可用于将夹具320定位，从而在定位器306上以特定的点和取向将工件308定位。

结果得到的CAD模型可以是任何期望的格式，并且可以存储或合并到对工件308生成的扫描过程中，以使扫描系统100的操作员能够访问并快速生成(例如，通过3D打印机或其他增材制造装置)扫描过程和工件308的期望夹具。

在框808，扫描过程生成系统250确定是否要生成物理夹具。例如，扫描过程生成系统250的用户和/或扫描仪定位控制系统200的操作员可以选择生成夹具320的物理副本。如果要生成夹具320的物理副本(框808)，则在框810，扫描过程生成系统250(或扫描仪定位控制系统200)将夹具320中的CAD模型输出到增材制造系统以进行物理生成。

在输出夹具320的CAD模型(框810)之后，如果不创建物理夹具(框808)，或者如果工件308处于扫描的稳定位置(并且用户没有选择创建夹具模型)，则示例指令800结束。

图3H示出了在示例虚拟环境300中显示的示例工件308，包括由辐射源302发射的辐射锥322的呈现，这可以在图2的扫描过程生成系统250上实现。扫描过程生成系统250基于在虚拟环境中的辐射源302的布置和参数(例如辐射源302和辐射检测器304之间的距离、准直和/或任何其他参数)来计算辐射锥322的边界。扫描过程生成系统250然后可以根据用户的需要，在模拟和呈现投影310的情况下或不模拟和呈现投影的情况下呈现计算出的辐射锥322。在其他示例中，扫描过程生成系统250可以将其他定位辅助投影和/或呈现到虚拟环境中，例如辐射焦点、散射辐射、光束准直和/或任何其他辅助或效果。

附加地或替代地，用户可以将检测器304的一些部分指定为不起作用的或具有另一故障(例如，检测器分辨率的损失)，然后扫描过程生成系统250将其包括在任何模拟或重构中，以使用户能够围绕预期或潜在的问题区域设计扫描过程。

图9是表示示例机器可读指令900的流程图，其可以由图2的示例扫描过程生成系统250执行以计算物理地执行所生成的扫描过程的周期时间。以下参考图3A和图3B的示例虚拟环境以及扫描过程生成系统250来描述示例指令900，并且示例指令900可以被执行以实施图4的框412。

在框902，扫描过程生成系统250确定物理扫描系统100的类型。例如，扫描过程生成系统250的用户可以从选项列表或菜单中选择物理扫描系统100的模型和/或一个或多个特性，和/或可以输入扫描过程生成系统250可以用来计算周期时间的其他数据。

在框904，扫描过程生成系统250模拟生成的扫描过程，以基于所确定的物理扫描系统100来计算周期时间。例如，扫描过程生成系统250可以确定周期时间以使其包括估计的工件308和/或任何所需的夹具定位时间、外壳关闭时间、辐射源预热时间、图像捕获时间(包括积分时间和射线照片的数量)、外壳打开时间、工件和/或夹具移除时间，和/或执行所生成的扫描过程的物理扫描的任何其他方面。

在框906，扫描过程生成系统250输出计算出的周期时间。扫描过程生成系统250可以将计算的周期时间用作对可供选择的潜在的扫描过程进行评分或比较的因素(例如，图6的框612)，因为减少周期时间可以是扫描过程的有利特征。示例性指令900然后可以结束。

图10是代表示例机器可读指令1000的流程图，其可由图2的示例扫描过程生成系统250执行以基于虚拟检测器的尺寸生成扫描过程，该虚拟检测器的尺寸大于执行扫描过程的物理检测器的相应尺寸。例如，虚拟环境300可以使用户能够将辐射检测器304的尺寸配置为大于检测器106的实际尺寸。生成的扫描过程包括每个工件位置的多个射线照片，以允许发射器104、检测器106和/或定位器110和工件108的移动，从而有效地匹配所定义的虚拟检测器的尺寸。

在框1002，扫描过程生成系统250接收由操作者指定的虚拟环境中的检测器304的边界(例如，尺寸和位置)。在一些示例中，扫描过程生成系统250基于工件308和/或边界框312的尺寸以及期望的源和/或检测器参数(例如，如果不能在给定工件位置的单个射线照片中获得期望的图像质量)来自动配置虚拟检测器的尺寸和位置。

在框1004，扫描过程生成系统250确定部件302-308的位置和取向，以扫描边界框312，使其具有指定的检测器边界和有效的检测器边界。部件302-308的位置和取向可由扫描过程生成系统250使用，以自动生成如前面公开的扫描工件308的扫描过程。示例扫描过程生成系统250还可以包括图像拼合指令，以使扫描系统100能够将针对给定工件位置和取向拍摄的多张射线照片拼合成具有虚拟检测器的有效尺寸的单个图像。示例性指令1000随后结束。

虽然上述示例涉及线性致动器，但可使用任何其他类型的致动器或操纵器来物理定位和/或操纵X射线发射器104、X射线检测器106、工件定位器110、工件和/或任何其他部件。例如，致动器116、118、120可以包括6自由度机器人操纵器、旋转致动器(例如，直接旋转、蜗轮旋转等)和/或任何其他类型的致动器，这可以反映在图3A-3H的虚拟环境300中。

图11是可用于实现图2的扫描仪定位控制系统200和/或扫描过程生成系统250的示例计算系统1100的框图。示例计算系统1100可以使用个人计算机、服务器、智能手机、膝上型计算机、工作站、平板电脑和/或任何其他类型的计算装置来实现。

图11的示例计算系统1100包括处理器1102。示例处理器1102可以是来自任何制造商的任何通用中央处理单元(CPU)。在一些其他示例中，处理器1102可以包括一个或多个专用处理单元，例如具有ARM内核的RISC处理器、图形处理单元、数字信号处理器和/或片上系统(SoC)。处理器1102执行机器可读指令1104，机器可读指令可以本地存储在处理器处(例如，所包括的高速缓存或SoC中)、随机存取存储器1106(或其他易失性存储器)、只读存储器1108(或其他非易失性存储器，例如闪存)和/或大容量存储装置1110中。示例性大容量存储装置1110可以是硬盘驱动器、固态存储驱动器、混合驱动器、RAID阵列和/或任何其他大容量数据存储装置。

总线1112允许处理器1102、RAM 1106、ROM 1108、大容量存储装置1110、网络接口1114和/或输入/输出接口1116之间的通信。

示例网络接口1114包括硬件、固件和/或软件，用于将计算系统1100连接到诸如互联网之类的通信网络1118。例如，网络接口1114可以包括用于发送和/或接收通信数据的符合IEEE 802.X的无线和/或有线通信硬件。

图11的示例I/O接口1116包括硬件、固件和/或软件，用于将一个或多个输入/输出装置1120连接到处理器1102，以向处理器1102提供输入和/或从处理器1102提供输出。例如，I/O接口1116可以包括用于与显示装置接口的图形处理单元、用于与一个或多个USB兼容装置接口的通用串行总线端口、火线、现场总线和/或任何其他类型的接口。示例I/O装置1120可以包括键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、定点装置、麦克风、音频扬声器、光学媒体驱动器、多点触摸触摸屏、手势识别接口、显示装置(例如，显示装置208、258)、磁介质驱动器和/或任何其他类型的输入和/或输出装置。

示例计算系统1100可以通过I/O接口1116和/或I/O装置1120访问非暂时性机器可读介质1122。图11的机器可读介质1122的示例包括光盘(例如，压缩盘(CD)、数字通用/视频盘(DVD)、蓝光光盘等)、磁介质(例如，软盘)、便携式存储介质(例如便携式闪存驱动器、安全数字(SD)卡等)和/或任何其他类型的可移除和/或安装的机器可读介质。

网络接口1114和/或I/O接口1116可以支持和/或使用的示例无线接口、协议和/或标准包括无线个域网(WPAN)协议，例如蓝牙(IEEE 802.15)；近场通信(NFC)标准；无线局域网(WLAN)协议，例如WiFi(IEEE 802.11)；蜂窝标准，例如2G/2G+(例如，GSM/GPRS/EDGE和IS-95或cdmaOne)和/或2G/2G+[例如，CDMA2000、UMTS和HSPA]；4G标准，例如WiMAX(IEEE802.16)和LTE；超宽带(UWB)；等等。可以由网络接口1114和/或I/O接口1116支持和/或使用的例如用于与显示装置212通信的示例有线接口、协议和/或标准包括以太网(IEEE802.3)、光纤分布式数据接口(FDDI)、综合业务数字网(ISDN)、有线电视和/或互联网(ATSC、DVB-C、DOCSIS)、基于通用串行总线(USB)的接口等。

处理器1102、网络接口1114和/或I/O接口1116可以执行信号处理操作，例如滤波、放大、模-数转换和/或数-模转换、基带信号的上变频/下变频、编码/解码、加密/解密、调制/解调、，和/或任何其他适当的信号处理。

计算系统1100可以使用一个或多个天线用于无线通信和/或一个或多个有线端口用于有线通信。天线可以是适合于用于通信的无线接口和/或协议所需的频率、功率电平、分集和/或其他参数的任何类型的天线(例如，定向天线、全向天线、多输入多输出(MIMO)天线等)。端口可以包括适于通过由计算系统1100支持的有线接口/协议进行通信的任何类型的连接器。例如，端口可以包括以太网双绞线端口、USB端口、HDMI端口、无源光网络(PON)端口和/或用于与有线或光缆接口的任何其他合适的端口。

本方法和系统可以用硬件、软件和/或硬件和软件的组合来实现。本方法和/或系统可以在至少一个计算系统中以集中式方式实现，或者以分布式方式实现，其中不同的要素分布在若干互连的计算系统中。适用于执行本文所述方法的任何类型的计算系统或其他装置都是适合的。硬件和软件的典型组合可以包括通用计算系统，该通用计算系统具有程序或其他代码，当被加载和执行时，该程序或代码控制计算系统以使其执行本文所述的方法。另一典型实施方式可以包括专用集成电路或芯片。一些实施方式可以包括非暂时性机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，闪存驱动器、光盘、磁存储盘等)，其上存储有可由机器执行的一行或多行代码，从而使机器执行本文所述的过程。如本文所使用的，术语“非暂时性机器可读介质”被定义为包括所有类型的机器可读存储介质并且排除传播信号。

如本文所用，术语“电路”和“电路系统”是指物理电子组件(即硬件)和任何软件和/或固件(“代码”)，它们可以配置硬件、由硬件执行或以其他方式与硬件相关。如本文所使用的，例如，特定处理器和存储器在执行第一一行或多行代码时可以构成第一“电路”，并且在执行第二一行或多行代码时构成第二“电路”。如本文所使用的，“和/或”是指由“和/或”连接的列表中的任何一个或多个项目。例如，“x和/或y”表示三元素集{(x)，(y)，(x，y)}中的任何元素。换句话说，“x和/或y”的意思是“x和y中的一个或两个”。作为另一个例子，“x，y，和/或z”是指七元素集{(x)，(y)，(z)，(x，y)，(x，z)，(y，z)、(x，y，z)}中的任何元素。换言之，“x，y和/或z”的意思是“x、y和z中的一个或多个”。如本文所使用的，术语“示例性”是指用作非限制性示例、实例或图示。如本文所使用的，术语“譬如”和“例如”给出了一个或多个非限制性示例、实例或图示的列表。如本文所使用的，每当电路包括执行某一功能所需的硬件和代码(如果必要的话)时，电路都“可操作”以执行该功能，无论功能的性能是被禁用还是未被启用(例如，通过用户可配置的设置、工厂微调等)。

虽然已经参考某些实施方式描述了本方法和/或系统，但本领域技术人员将理解，在不偏离本方法和(或)系统范围的情况下，可以进行各种改变，并且可以用等效物替换。例如，所公开的示例的框和/或组件可以被组合、分割、重新布置和/或以其他方式修改。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本方法和/或系统不限于所公开的特定实施方式。相反，本方法和/或系统将包括落入所附权利要求范围内的所有实现方式，无论是从字面上还是在等同原则下。

Claims (20)

1.一种扫描过程生成系统，包括：

显示器；

处理器；和

包括计算机可读指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在被执行时使得所述处理器：

经由所述显示器输出辐射源、辐射检测器、工件定位器和工件的布置的第一画面表示；并且

基于所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的位置和取向，生成用于由具有物理辐射源、物理辐射检测器和物理工件定位器的物理扫描仪执行的扫描过程，

其中所生成的扫描过程包括所述物理辐射源、所述物理辐射检测器和所述物理工件定位器中的一者或多者的多个移动以及多个图像捕获，以捕获与所述第一画面表示中的所述工件相对应的物理工件的多个扫描图像。

2.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器：

识别要对所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器或所述工件中的至少一者的布置进行的改变；并且

基于要对所述布置进行的所述改变，经由所述显示器输出所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的布置的第二画面表示。

3.根据权利要求2所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器：

基于所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的布置，在所述辐射检测器上呈现所述工件的投影；并且

响应于所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器或所述工件中的一者或多者的布置的变化，实时更新所述工件在所述辐射检测器上的投影。

4.如权利要求3所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器基于以下中的至少一个来计算投影：束硬化；辐射能量或波长；多色光束的光谱和/或其他特性；所述扫描仪部件中的一个或多个的运动或定位的准确性的随机化或错误；运动动力学；所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的对准；将所述工件定位在所述工件定位器上的精度或公差；所述辐射源的准直特性；所述辐射源的焦斑大小和/或形状；辐射散射；所选择的辐射光谱；辐射锥的不均匀性；辐射通量；组件劣化；所述辐射源的辐射发射的变化；源预热时间；所述辐射检测器的闪烁体效率；所述辐射检测器的闪烁体分辨率；所述辐射检测器的模糊度；所述辐射检测器处的噪声；所述辐射检测器中的缺陷。

5.根据权利要求2所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器基于所述第一布置、变化后的第二布置、或从所述第一布置到所述第二布置的移动中的至少一个来确定所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器或所述工件中的一个或多个与至少一个其它部件之间的冲突是否具有至少阈值可能性。

6.根据权利要求5所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器进一步基于所述物理扫描仪中的一个或多个附加部件的定位来确定所述冲突是否具有至少阈值可能性。

7.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器基于所述辐射源的定位来呈现辐射锥或辐射准直中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器基于所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的定位并且基于所述辐射源的一个或多个辐射放射特性来呈现所述工件在所述辐射检测器上的投影。

9.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器生成夹具模型，以将所述工件支撑在所述工件定位器上，如在所生成的扫描过程中所定义的。

10.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器基于所述工件的计算机辅助绘图(CAD)模型将所述工件加载到所述第一画面表示中。

11.根据权利要求10所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器基于所述CAD模型中的数据或从基于所述CAD模型的建模算法接收的数据中的至少一个来呈现所述工件的一部分以指示所述工件特性。

12.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器自动确定所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件的一个或多个布置和移动，以生成所述工件的扫描。

13.根据权利要求12所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器基于包围所述工件的一部分的边界框的识别来自动确定所述一个或多个布置和移动。

14.根据权利要求12所述的扫描过程生成系统，其中所述计算机可读指令使得所述处理器基于模拟两个或更多个潜在生成的扫描过程以确定相应的三维计算机断层摄影结果或三维数字射线照相结果，并且比较经由所述模拟确定的结果的一个或多个方面来自动地确定一个或多个布置和运动。

15.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器模拟下面至少一者的一个或多个错误源：所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和所述工件中的一个或多个的定位；所述辐射源、所述辐射检测器、所述工件定位器和工件中的一个或多个的移动；由所述辐射源发射的X射线辐射的放射特性；所述辐射检测器的检测特性；或者系统中X射线辐射的特性。

16.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使所述处理器计算物理地执行所生成的扫描过程的周期时间。

17.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述计算机可读指令使得所述处理器基于模拟所生成的扫描过程来计算三维计算机断层摄影结果或三维数字放射线照相结果。

18.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所生成的扫描过程包括要由所述物理扫描仪执行的第二指令，以执行所述多个移动和多个图像捕获。

19.根据权利要求18所述的扫描过程生成系统，其中所生成的扫描过程与所述工件的标识相关联。

20.根据权利要求1所述的扫描过程生成系统，其中，所述指令使得所述处理器：

经由所述虚拟环境确定虚拟检测器的尺寸，所述尺寸中的至少一个大于所述物理辐射检测器的对应尺寸；以及

基于所确定的尺寸生成所述扫描过程，所述扫描过程包括所述物理辐射检测器的布置以满足所述虚拟检测器的尺寸。