三維CT成像是相對於二維CT來說的，將原來平面的圖像變得立體起來，圖像立體感強、結構關係清晰。
基本介紹
- 中文名：三維CT成像
- 外文名：Three-dimensional CT imaging
- 學科：航空工程
- 領域：理論技術
- 特點：圖像立體感強、結構關係清晰
簡介,CT仿真關鍵問題,國外相關研究,我國相關研究,
簡介
三維CT成像是相對於二維CT來說的，將原來平面的圖像變得立體起來，圖像立體感強、結構關係清晰。
CT仿真關鍵問題
幾何信息模型的定義是CT仿真一直探討的關鍵問題，樣本幾何信息描述手段有兩種:幾何模型定義語言和CAD軟體輔助建模。
（1）幾何模型定義語言在早期的樣本模型中使用。它事先定義了諸如橢圓體、圓柱體、立方體、錐體等幾種簡單的基本幾何形狀，同時定義它們之間的拓撲關係和位置、方向等信息，通過這些基本模型的布爾運算組合成所需的檢測樣本。幾何模型定義語言來定義樣本幾何信息的建模方法簡單、仿真計算速度快，可以有效的驗證各種圖象重建算法的正確性，因此在醫學研究中得到普遍的套用。但
（2）對於工業等領域中常面對的複雜、高精度的幾何形體，採用幾何模型定義語言是無法正確完整的描述樣本的。因此人們逐漸趨向於CAD軟體輔助進行樣本的幾何建模。CAD樣本模型可描述非常複雜的三維實體，能夠快速、高精度地生成樣本的表面三角面片格線模型。CAD模型在CT仿真中的套用大大提高了CT仿真的套用水平，也是樣本建模的發展方向。
國外相關研究
在ICT技術的套用研究方面，國外早期的研究可以追溯到20世紀70年代，許多大學和研究機構在CT(或ICT)方面做了大量卓有成效的研究工作。在工業已開發國家，ICT已得到越來越多的重視、研究和套用。尤其是在三維CT方面有很大的發展。
在CT套用研究方面，美國的Rochester大學、California大學，法國的ERSF實驗室等都取得相當的成就。其中Rochester大學實現了基於平板式探測器的錐形束體積CT(CBVCT-Cone Beam Volume CT)仿真系統，該系統不但仿真了CT的衰減投影成像模型，還仿真了CT的散射成像模型。Rochester大學的研究人員還基於該仿真系統，研究了CBVCT原樣機，在血管造影術、胸部成像等醫學領域展開了有效的研究。
在CT的套用推廣方面，美國是世界上ICT技術研究及設備研製最先進的國家，其中ARACOR公司專門研究和生產用於大型國防構件的ICT系統，1988年就為HillAFB研製出射線能量為2MeV的ICT1500型高能X射線ICT系統，並在1990年將該產品升級為9MeV能量，可對1.5m直徑的固體火箭發動機進行CT重建。1995年ARACOR公司生產的1CT2500型CT系統採用15MeV直線加速器產生高能X射線，能夠對直徑2.5m的固體火箭發動機進行CT重建，是世界上最大的高能X射線線陣探測器ICT系統；該公司的Model 4100型CT可以用於機場、港口貨物貨櫃與安全檢查；ACTIS-300型CT可套用於零件的無損檢測。另外，美國的V.J.Technologies公司、德國的YXLON依科視朗)公司都有各自的ICT系列產品，可以適應不同場合的需求，其技術水平也較高。
此外日本、英國、法國和加拿大等國家的ICT技術水平先進、設備精良，ICT已經發展到第五代，ICT高科技產業下逐步形成，國外套用ICT的主要部門主要是石油、鋼鐵、電子和軍事工業。
我國相關研究
從國內來看，我國從1985年起開始研製ICT設備，較國外起步晚近20年。1993年，重慶大學、中科院高能研究所、西南ICT研究中心合作研製成功我國首台Y射線ICT XN-1300機；1996年，在清華大學誕生了國內第一套三維ICT實驗系統；東北大學、東南大學也相繼開展ICT系統研製。在CT技術的軟體研究方面，多年醫學CT研究和套用已作了許多寶貴的探索。CT圖像的處理、三維建模技術和可視化方面的研究方面己獲得許多成熟或可用的理論方法。尤其值得一提的是，在切片圖像三維CAD建模方面，西北工業大學從1994年開始，在國內率先嘗試將ICT技術套用於CAD/CAM領域。先後獲得了航空院校自選課題基金、航空科學基金和國家自然科學基金的資助。在基於ICT的仿真技術、套用等方面做了大量深入的研究。
在CT的套用推廣方面，國內的北京優聯斯特公司依靠中國科學院高能物理研究所的技術產生ICT裝置，取得了良好的經濟效益。
在航空工業的無損檢測領域，工廠中仍然沿用傳統的無損檢測方法，效率低下。ICT的研究和套用仍然很落後，沒有相應的檢測設備和檢測工藝。
