同步輻射CT技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、本文首先總結(jié)概述了SR-CT技術(shù)的原理以及目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，對SR-CT技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)全面和深入的研究；針對吸收系數(shù)相近的多組分材料，吸收成像無法分辨的情形，提出了衍射增強(qiáng)SR-CT方法。為獲得材料變形的三維位移場，提出了基于三維結(jié)構(gòu)圖象的數(shù)字圖像相關(guān)法。作為SR-CT技術(shù)的應(yīng)用，研究了泡沫鋁材料在準(zhǔn)靜態(tài)壓縮過程中的內(nèi)部微結(jié)構(gòu)演化及其相關(guān)的力學(xué)性能分析。 本人的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新之處：一、對SR-CT技術(shù)進(jìn)行了系

2、統(tǒng)深入的研究，分析比較了適應(yīng)于SR-CT技術(shù)的幾種不同重建算法，總結(jié)了不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)，對算法中的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)提出了一種優(yōu)化新算法——混合算法。分析研究了不完全投影數(shù)據(jù)SR-CT技術(shù)重建圖像的質(zhì)量，給出了重建圖像質(zhì)量與投影數(shù)據(jù)殘缺量之間的關(guān)系，同時(shí)提出了改善不完全投影數(shù)據(jù)重建圖像質(zhì)量的方法。對SR-CT技術(shù)的誤差進(jìn)行了分析，給出了SR-CT技術(shù)誤差的四種基本形式。 二、研究了衍射增強(qiáng)SR-CT技術(shù)。針對吸收系數(shù)相近的多組

3、分材料(如復(fù)合材料、陶瓷材料等)，吸收成像技術(shù)往往無法清晰分辨各組分，為此對X射線衍射增強(qiáng)成像方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并與SR-CT技術(shù)相結(jié)合，以提高重建圖像的襯度分辨率。實(shí)驗(yàn)研究表明，該技術(shù)對不同元素間的邊界襯度有著增強(qiáng)作用，且增強(qiáng)效果明顯。 三、研究了數(shù)字圖像三維相關(guān)方法。在SR-CT技術(shù)獲取物體內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)圖像的基礎(chǔ)上，提出了三維位移場計(jì)算的數(shù)字圖像相關(guān)法，論述了數(shù)字圖像三維相關(guān)法原理，給出了其計(jì)算窗口的形式、大小以及相關(guān)系數(shù)

4、的擬合函數(shù)，并詳細(xì)介紹了整像素位移與亞像素位移的求解過程，最后通過模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該方法的可行性。 四、應(yīng)用SR-CT技術(shù)研究了泡沫鋁材料的壓縮變形行為。選取開孔及閉孔兩種不同孔結(jié)構(gòu)的泡沫鋁材料作為研究對象，應(yīng)用SR-CT技術(shù)對兩種不同孔結(jié)構(gòu)泡沫鋁材料的壓縮變形行為進(jìn)行了研究。獲得了壓縮過程中開孔及閉孔泡沫鋁材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的演化圖像，通過對演化圖像的處理與計(jì)算，分析了開孔及閉孔泡沫鋁材料的不同壓縮變形機(jī)理。 最后，總結(jié)全文