题目：多质材料的射束硬化校正方法研究

本文主要是基于北航现代无损检测实验室的工业三维显微CT的成像系统进行研究。在X射线工业CT成像中，射束硬化是CT重建图像降质的一个重要因素。它在CT重建图像中形成杯状或环状伪影，导致图像细节和对比度分辨力下降，降低工业CT技术对产品结构细微缺陷的检测能力。为此，本文分析了射束硬化数理成因及其对CT成像的影响，总结了现有的射束硬化校正方法及其存在的局限性，在此基础上研究了一种基于重投影的射束硬化方法，并将其用于多材质工件校正中，利用实验数据进行了验证，获得了良好的校正效果。论文的主要研究工作和研究成果如下：1）深入分析了射束硬化产生的数理基础及对像质的影响，研究了多项式拟合校正、双能校正等硬化校正方法，总结了上述方法的优点及局限性。2）在此基础上，针对单材质CT成像射束硬化问题，研究了一种基于重投影技术的多项式拟合校正方法，该方法首先对原始CT图像进行二值化处理，再进行重投影计算，得到贯穿物体的各个长度值，建立校正模型，实现了单材质的高像质成像。3）在单材质射束硬化校正的方法基础上，提出了多材质的射束硬化校正方法，首先是对原始CT图像进行区域分割，再分别对各部分图像进行二值化处理，重投影计算，建立多项式模型，最后得到多材质的射束硬化校正图像 4）利用上述校正方法，完成了对钢柱、铝柱等多个物体的高像质层析成像，为后续的三维可视化，缺陷分析等后续环节奠定了重要基础。本文研究的方法通过了实验验证，并在工程系统中得到成功应用。