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大型工业CT项目是国家十五科技攻关计划重点组织实施的项目，是针对我国目前的工业无损检测、反恐怖主义和反走私的现实需求而提出的。清华大学核能设计研究院在相继成功研制了60Co集装箱检测系统和60Co铁路货运列车检测系统(TCT-SCAN)之后，继续承担了这一项国家重点科技攻关项目。目前已经通过了国家相关部门的阶段成果评审。本文在参与研制该系统的基础上，分析并设计完成了高速的数据采集系统、传输系统，并针对目前大型工业CT图像重建的速度较慢而影响了它的运用范围这一现状，提出了一种利用并行计算来实现CT图像的卷积反投影重建算法，从而达到减少图像重建所耗费的时间这一目的。
在概述课题的背景和意义及无损检测技术的历史和发展现状后，阐述了CT的基本原理，介绍了迄今为止图像重建的几种常用的算法，并对大型工业CT的各部分组成和功能进行了简单的分析。
数据采集系统是大型工业CT系统的重要组成部分。论文首先针对系统的特点，分析并选择了数据采集系统的方案，并介绍了数据传输系统中各部分的功能，并以前置放大电路的设计为例，分析了可编程逻辑控制器件在数据采集系统中的运用。另一方面，通过对步进电机发出的脉冲信号进行计数，解决了CT扫描时的同步问题。
数据传输系统同样也是大型工业CT系统研制成功与否的一个关键因素。通过对大型工业CT自身特点的分析，放弃了通用的滑环技术，创造性地采用了无线局域网技术这一网络技术发展的最新成果，保证了数据传输的速度和有效性。
最后对CT图像的重建系统进行了研究。首先通过对常用的卷积反投影算法进行分析，提出了一种切实可行的并行化计算的算法。利用该算法，设计了一种可扩展的多DSP并行计算系统的模型。通过仿真试验，给出了提高CT图像重建速度的两个关键因素，以及在此模型下DSP数量的选择依据，为实现该并行计算系统提供了理论基础。