三维CT成像

航空工程学术语

三维CT成像是相对于二维CT来说的，将原来平面的图像变得立体起来，图像立体感强、结构关系清晰。

简介

三维CT成像是相对于二维CT来说的，将原来平面的图像变得立体起来，图像立体感强、结构关系清晰。

CT仿真关键问题

几何信息模型的定义是CT仿真一直探讨的关键问题，样本几何信息描述手段有两种:几何模型定义语言和CAD软件辅助建模。

（1）几何模型定义语言在早期的样本模型中使用。它事先定义了诸如椭圆体、圆柱体、立方体、锥体等几种简单的基本几何形状，同时定义它们之间的拓扑关系和位置、方向等信息，通过这些基本模型的布尔运算组合成所需的检测样本。几何模型定义语言来定义样本几何信息的建模方法简单、仿真计算速度快，可以有效的验证各种图象重建算法的正确性，因此在医学研究中得到普遍的应用。但

（2）对于工业等领域中常面对的复杂、高精度的几何形体，采用几何模型定义语言是无法正确完整的描述样本的。因此人们逐渐趋向于CAD软件辅助进行样本的几何建模。CAD样本模型可描述非常复杂的三维实体，能够快速、高精度地生成样本的表面三角面片网格模型。CAD模型在CT仿真中的应用大大提高了CT仿真的应用水平，也是样本建模的发展方向。

国外相关研究

在ICT技术的应用研究方面，国外早期的研究可以追溯到20世纪70年代，许多大学和研究机构在CT(或ICT)方面做了大量卓有成效的研究工作。在工业发达国家，ICT已得到越来越多的重视、研究和应用。尤其是在三维CT方面有很大的发展。

在CT应用研究方面，美国的Rochester大学、California大学，法国的ERSF实验室等都取得相当的成就。其中Rochester大学实现了基于平板式探测器的锥形束体积CT(CBVCT-Cone Beam Volume CT)仿真系统，该系统不但仿真了CT的衰减投影成像模型，还仿真了CT的散射成像模型。Rochester大学的研究人员还基于该仿真系统，研究了CBVCT原样机，在血管造影术、胸部成像等医学领域展开了有效的研究。

在CT的应用推广方面，美国是世界上ICT技术研究及设备研制最先进的国家，其中ARACOR公司专门研究和生产用于大型国防构件的ICT系统，1988年就为HillAFB研制出射线能量为2MeV的ICT1500型高能X射线ICT系统，并在1990年将该产品升级为9MeV能量，可对1.5m直径的固体火箭发动机进行CT重建。1995年ARACOR公司生产的1CT2500型CT系统采用15MeV直线加速器产生高能X射线，能够对直径2.5m的固体火箭发动机进行CT重建，是世界上最大的高能X射线线阵探测器ICT系统；该公司的Model 4100型CT可以用于机场、港口货物集装箱与安全检查；ACTIS-300型CT可应用于零件的无损检测。另外，美国的V.J.Technologies公司、德国的YXLON依科视朗)公司都有各自的ICT系列产品，可以适应不同场合的需求，其技术水平也较高。

此外日本、英国、法国和加拿大等国家的ICT技术水平先进、设备精良，ICT已经发展到第五代，ICT高科技产业下逐步形成，国外应用ICT的主要部门主要是石油、钢铁、电子和军事工业。

我国相关研究

从国内来看，我国从1985年起开始研制ICT设备，较国外起步晚近20年。1993年，重庆大学、中科院高能研究所、西南ICT研究中心合作研制成功我国首台Y射线ICT XN-1300机；1996年，在清华大学诞生了国内第一套三维ICT实验系统；东北大学、东南大学也相继开展ICT系统研制。在CT技术的软件研究方面，多年医学CT研究和应用已作了许多宝贵的探索。CT图像的处理、三维建模技术和可视化方面的研究方面己获得许多成熟或可用的理论方法。尤其值得一提的是，在切片图像三维CAD建模方面，西北工业大学从1994年开始，在国内率先尝试将ICT技术应用于CAD/CAM领域。先后获得了航空院校自选课题基金、航空科学基金和国家自然科学基金的资助。在基于ICT的仿真技术、应用等方面做了大量深入的研究。

在CT的应用推广方面，国内的北京优联斯特公司依靠中国科学院高能物理研究所的技术产生ICT装置，取得了良好的经济效益。

在航空工业的无损检测领域，工厂中仍然沿用传统的无损检测方法，效率低下。ICT的研究和应用仍然很落后，没有相应的检测设备和检测工艺。

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