x-ct高分辨率探测采集系统研制

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1、X-CT高分辨率探测采集系统研制重庆大学硕士学位论文(专业学位)学生姓名：罗雪莹指导教师：高富强教授兼职导师：张平高级工程师学位类别：工程硕士(控制工程领域)重庆大学自动化学院二O一六年五月ResearchonHighResolutionDetection-acquisitionSystemforIndustrialX-CTAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByLuoXueyingSupervis

2、edbyProf.GaoFuqiangPluralisticSupervisedbyPEZhangPingSpecialty:ME(ControlEngineeringField)CollegeofAutomationofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2016中文摘要摘要工业CT技术，即工业计算机断层成像技术，因为其能准确、清晰的显示被测物体的内部结构，被誉为当今工业界最佳的无损检测技术。随着科技的进步和检测精度要求的提高，对工业CT探测采集系统采集到的图像质量要求越来越高。探测采集系统的作用是探测穿过

3、被测物体的射线信号，并将射线信号转换为数字信号，然后再上传给上位计算机供图像重建使用，是CT设备关键部分之一。探测采集系统的性能将直接影响到整个工业CT系统的图像质量。目前国内工业CT探测采集系统精度主要集中在16，18，20位，随着检测技术的发展，更加要求能够精确地检测和记录微弱信号以及一些复杂信号，对探测采集系统的精度有了更高的要求，对探测采集系统采集到的图像清晰度和细节要求更高。针对以上的需求，本课题致力于研制高动态范围的24位工业CT探测采集系统，能更好的满足工业CT系统对探测数据采集系统高动态范围的要求，有很好的发展前景。对此，论文主要从提高探

4、测采集精度，提高图像质量方面研制出了24位探测采集系统，首先，论文对探测采集系统进行了需求分析，并通过不同的设计方案进行对比以确定系统最终的总体设计方案；然后，分别从硬件和软件两方面进行设计，课题针对应用直线加速器射线源的高能工业CT设备进行研制，选用中心已有的高能探测模块，该模块由线性半导体光电二极管阵列（LDA）加CdWO4闪烁体构成，AD转换芯片主要选用能够达到24位高分辨率的Σ-Δ型ADC；最后对所设计的系统进行性能测试和结果分析。在最终的调试阶段，首先采用Altera公司的嵌入式逻辑分析仪SignalTapII对系统进行调试和分析，然后采用工业

5、CT探测采集系统内部测试软件进行硬件调试分析。系统最终调试结果表明，系统动态范围满足要求，达到了探测采集系统要求，达到预期目标。关键词：工业CT，图像质量，高动态范围，24位AD转换，探测采集I英文摘要ABSTRACTIndustrialCT（ICT）,namely,IndustrialComputedTomography,becauseitcanaccurateandclearshowtheinternalstructureofthemeasuredobject,itisknownastheindustry'sbesttechnologyintheNo

6、n-Destructivetestingfield.Withtheadvancementoftechnologyandimprovethedetectionaccuracy,peopleputforwardhigherrequirementstoimageresolutionofindustrialCTdetectionacquisition.Theroledetectionacquisitionsystemistodetectradiationsignalwhichispassedthroughthemeasuredobjectandturnthera

7、ysignalsintodigitalsignals,andthenuploadedtothedigitalsignalstocomputerfortheusingofimagereconstruction,itisoneofthekeypartsofCTequipment.PerformanceofthedetectionacquisitionsystemwilldirectlyaffecttheimagequalityoftheentireindustrialCTsystem.Atpresent,theresearchonaccuracyofindu

8、strialCTdetectionacquisitionsystemismost