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针对当今安检领域的新要求,利用CT技术在爆炸物检测中的优势,CT式行李安检系统的研究将具有重大意义。本文主要针对CT式行李安检系统射束硬化校正和扇形束滤波反投影重建展开了深入研究。
医用CT和工业CT对于射束硬化校正已有了很多相关研究,安检领域的射束硬化校正方法与医学和工业上用的硬化校正方法有很大的差别性,无法将已有的医学和工业上的校正算法直接应用到安检CT上。根据安检领域被检测物复杂多变的特点,在大量参阅现有射束硬化校正方法文献后,研究了现有的多种校正算法,为寻求一种适合安检领域应用的射束硬化校正算法进行了探索。从软件和硬件两个方面进行了校正尝试,软件上采用了一种适合安检领域使用的算法,并提出了基于FPGA实现的设想。
CT图像重建部分,选用了滤波反投影算法。这种算法的优点是速度快且利于硬件实现。通过研究滤波反投影算法,针对硬件实现特点对滤波算法进行了详细阐述,选用ALTERA公司的CycloneⅡ系列FPGA进行算法硬件设计。设计了两种扇形束卷积算法的具体硬件加速方案,两种方案应用灵活,所使用的硬件电路相同,可根据安检系统具体参数要求选择一种适合的方案用于算法实现。并应用modelsim进行了硬件模型的功能仿真,最后采用ALTERA公司的DE2开发平台实现了算法的硬件仿真,验证了该硬件方案的可行性。