CN118032822A - 产生透视图像来重构平面对象中的体积的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助X射线设备产生透视图像来重构平面对象2中的体积5的方法，该X射线设备具有三个成像部件，即管1、探测器3和位于其间的操纵器，对象2固定在该操纵器上，其中对象2在二维中比在其第三维中延伸得更远数倍，其中管1具有焦点2，该焦点在管1的中心位置中形成笛卡尔坐标系的坐标原点，并且所述管发射X射线10，其中来自管1的矢量穿过体积5形成坐标系的X轴，并且Z轴垂直于由厚度形成的矢量。本发明还涉及一种使用运动学上的反转来实现上述关于在对象2静止的情况下管1和探测器3的运动的方法。

Description

产生透视图像来重构平面对象中的体积的方法

技术领域

本发明涉及一种用于借助X射线设备产生透视图像来重构平面对象中的体积的方法，该X射线设备具有管、探测器和位于管与探测器之间的对象。

背景技术

本发明的应用领域是基于X射线的材料检验。工业公司如汽车工业或电子制造商在基于X射线的材料检验的范围内使用X射线系统，以便检验对象(尤其是构件)的特性。在此，使用X射线来成像提供了如下可能性，即，检查被隐藏的结构，而不破坏对象。

在X射线设备中执行该检验，该X射线设备作为成像系统具有X射线管(以下称为管)和X射线探测器(以下称为探测器)。在它们之间，待检查的对象被布置在操纵器上.根据X射线设备而定，上述三个部件中的一些或所有可以平移和/或旋转运动。整个装置位于辐射防护舱(下文称为舱)中。因为对于利用X射线设备拍摄的照片的几何形状来说重要的是管的焦点，所以管在下面也仅被称为焦点。

在对大的平面构件、像比如印制电路板的无损检验的情况下，可以在2D照片中实现非常高的放大率并且因此实现分辨率。然而因为在此仅仅涉及穿过整个对象的投影，所以在拍摄的图像中与所有包含在对象中的结构重叠并且不能对各个部件在深度上的位置进行说明。一种获得附加的深度信息的可能性提供了传统的计算机断层造影，其中在360°上从多个不同的角度分布地观察对象。然后，从这些照片中重构三维对象，从而可以确定所有部件在空间中的位置。然而，因为对象在该拍摄期间必须转动一次，而在此不发生与系统的部件的冲突，所以不能达到如在2D-检验中那样高的放大率M，因为该放大率通过焦点-探测器-间距(FDD)以及焦点-对象-间距(FOD)确定(M＝FDD/FOD)。因此，对于2D-检验而言，对象的厚度对于可实现的分辨率是重要的，而在CT拍摄中主要是对象的宽度限制性地起作用。

在本申请的范围中，对象理解为如下物体，所述物体在二维(在一个方向上包括前述宽度的面)中比在其第三维(前面称作厚度)中延伸得更远数倍，所述第三维在本申请中称作深度。

为了实现对象的更好放大率—通常仅实现来自特别感兴趣的区域(ROI＝感兴趣区域、Region of Interest)，其在本申请的范围内被称为体积)的信息—相对于传统的CT，由现有技术已知层析成像法。

在旋转式层析成像中，平面对象完全围绕一根垂直于对象面的轴旋转一次，该轴相对于光轴是倾斜的(要么通过实际的旋转轴倾斜，要么通过探测器倾斜)。由此可以相对于传统的CT实现更小的FOD并且由此实现更高的放大率。然而由此产生的数据组不完整并且在重构的体积中出现伪影(所谓的小瑕疵)，其在深度上导致比在横向方向上更差的分辨率。层析成像角越大，深度分辨率越好。相对于传统的CT，为了良好的采样需要更少的投影(拍摄)，从而可以实现更小的剂量和更多的处理量。

其它层析成像法是圆形/椭圆形层析成像、平移层析成像、搅动层析成像和线性层析成像。

由现有技术同样已知，以可变的放大率执行CT方法以检验复合材料。在这种情况下，可以通过如下方式补偿在传统CT中过小的放大率，即，在可能会导致管和对象之间碰撞的透射角度中，FOD以放大率为代价被放大到可以防止碰撞的程度。由此在扫描期间根据投影出现不同的放大率，这在从这些投影中重构体积时必须被注意。与层析成像不同，在此整个傅里叶空间被采样，从而可以防止典型的小瑕疵伪影。在该情况下，FOD的改变沿着正弦曲线进行，该正弦曲线通过对象的最大尺寸限定，并且投影以均匀的角增量被拍摄。

发明内容

本发明的任务是，提供一种方法，利用该方法既可以实现可与2D检验相比较的高分辨率，又可以同时获得关于对象的各个分量在深层中的位置的信息，可与传统的CT比较，并且此外还相对于传统的CT提高了处理量并且降低了剂量负担。

通过特征的组合来解决所述任务，其中包括如下特征：改变管和旋转轴之间的间距，使得在对象围绕旋转轴旋转时，对象在每个转动角下都具有距管尽可能小的间距，其中该间距不低于可确定的最小间距。这对应于上述的可变放大率方法，如从用于检验复合材料的现有技术中已知的那样。由此相对于传统的CT改善了放大率。在可预先给定的转动角下拍摄所述透视图像，并且在旋转轴距管的间距较小时在相邻的可预先给定的转动角之间的角增量大于在旋转轴距管的间距较大时的角增量，与具有可变放大率的方法相比，减少了透视图像的数量，并因此减少了为重构体积所需的拍摄时间，这导致了较高的处理量，同时减少了作用在对象上的剂量负荷，由此降低了损坏对象的危险。体积的重构质量不会由于所述角增量的分布而相比于完全采样显著降低。X射线设备的各个成像部件的几何结构和运动可能性对应于传统的CT。在创建每个透视图像时，该体积布置在旋转轴上。

代替在管和探测器固定的情况下借助操纵器使得对象运动，在对象固定的情况下使由管和探测器组成的成像系统运动。此时，管相对于探测器的相对位置和定向不改变。成像系统围绕旋转轴转动，该旋转轴垂直于X轴(其通过来自管的焦点的矢量穿过待检查的体积来形成)并且平行于Z轴(其垂直于通过对象的厚度形成的矢量)延伸。为此，成像系统可以平行于X轴移动。与第一替代解决方案中的旋转轴一样，转动轴在每次产生透视图像时也延伸穿过体积。

在第一替代解决方案中，作为本发明的另一个有利的改进方案规定，在该方法开始之前将对象固定在操纵器，使得由此形成的有效的旋转轴位于该体积中。由此，根据本发明的方法可以利用非常简单的操纵器轨迹来执行，该操纵器轨迹仅须沿着X轴平移地运动并且绕其旋转轴旋转地运动。

本发明的对此替代的有利的改进方案规定，借助操纵器沿着X轴和/或Y轴的运动，针对每个角增量定位体积，使得体积总是位于相同的位置。因此，为了获得与上述实施方式相同的效果，必须使操纵器沿更复杂的轨迹运动，在该轨迹中必须进行沿X轴且平行于Y轴的平移运动以及绕其旋转轴的旋转运动。这对应于对象围绕虚拟旋转轴的运动。

而在第二替代解决方案中，仅在前述段落中阐述的运动之一是有利的。在此，借助成像系统沿着X轴的运动对于每个角增量定位体积，使得由此产生的有效的转动轴位于体积中、尤其是位于其中心。这对应于成像系统围绕虚拟旋转轴的运动。

第二替代解决方案的一种有利的改进方案规定，管和探测器固定在框架上，该框架可以围绕平行于Z轴定向的轴转动并且可以沿着X轴移动。从医学技术中已知类似的结构，其中在CT方法中成像系统大多安装在机架上。

本发明的以下所述的有利的改进方案涉及两种替代的解决方案。

本发明的一种有利的改进方案规定，X射线的中心射线位于X轴上并且在中心位置垂直地击中探测器。由此可以最佳地照射待检查的体积，而不会损失在如下侧的信息，在该侧上探测器的面关于中心射线更小。

本发明的相对于在上述段落中所述的改进方案的一种替代的有利的改进方案规定，X轴不是居中地击中探测器。由此也可以执行所谓的半射束扫描，其中体积几乎在探测器的边缘上成像，旋转轴或转动轴由此几乎位于X射线的边缘射线上。此外，可以以预先给定的放大率重构最大可能的ROI。

本发明的另一有利的改进方案规定，在最大和最小的角增量之间的比例对应于对象宽度与对象深度的比例，尤其是在对象具有基本上矩形的面的情况下，最大和最小的角增量之间的比例对应于面的较长棱边与较短棱边的比例。在此，角增量可以用作最小角增量的基准，本领域技术人员针对常规扫描、即对象的一个完整转动会调节该角增量。

本发明的另一种有利的改进方案规定，所述角增量根据旋转轴或者说转动轴距所述管之间的间距来改变。在此优选的是，它们与旋转轴或转动轴距管的间距成反比地变化。例如，可以线性地或指数地选择角增量与间距之间的关系。也可以通过余弦函数沿着由用户定义的对象的长边和短边分布角增量。优选地，有效旋转轴位于体积的中心。由此实现体积的尽可能好的照射，并且体积的重构具有尽可能好的质量。

本发明的另一种有利的改进方案规定，所述对象与所述管之间的间距对于每个角增量来说处于0.1到20mm之间、优选为1mm。这确保了对象与管具有小的“安全间距”，并且管在对象旋转过程中不会受到对象的损坏。同时，由于非常小的“安全间距”，放大率相对于最大可能的放大率(其对应于0mm的间距)没有显著减小。

本发明的另一种有利的改进方案规定，不低于管与旋转轴/转动轴之间的可预先给定的最小间距。这可以确保体积在整个扫描的范围内被完全成像，即使在理论上最大可能的放大倍率下，由于管和对象之间的最小可能间距，探测器将不足以检测整个体积。该最小间距于是被如此预先给定，使得即使在管与探测器的体积之间的间距最小的情况下，体积的透视图像也完全位于探测器上。

本发明的另一有利的改进方案规定，最小间距选择得至少如此大，使得所述体积总是被完全照射。由此在每次投影时成像整个体积并且确保在每个透射角度下产生对于每个体积元素(也称为体素)的图像数据并且由此尽可能完整地对整个体积进行采样。

本发明的另一有利的改进方案规定，在旋转开始之前确定最小间距和/或最小距离的选择，由此至少在最小间距/最小距离处成像的体积在所有投影的范围内被完全成像。

附图说明

现在，根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明的其他细节和优点。其中示出：

图1示出了根据本发明的实施例的示意图，其中示出了成像部件对于具体的等距的转动角的定向；

图2-4是说明图，它们说明了如何激发不同的角增量；

图5示出了在具有可变放大率的已知CT和根据本发明的方法中，FOD与转动角的关系的比较。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了X射线设备，其中，待检查的对象2按照根据本发明的方法在六个不同的位置中示出。X射线设备具有带有焦点的管，其用附图标记1统一表示，因为如上所述，对于在执行根据本发明的方法和随后重构对象2的被检查的体积5(也称为ROI＝感兴趣区域、Region of Interest)时的成像特性来说，区分这两者并不重要。

用于执行根据本发明的方法的X射线设备由现有技术已知，从而在此仅讨论对于本发明而言相关的组成部分及其功能。

从焦点1发射出呈扇形或锥形射线形式的X射线10，其击中以距焦点固定间距布置的探测器3。这个固定间距被称为FDD。探测器3被扇形射线或锥形射线10的中心射束11垂直地击中。使用扇形射线10还是锥形射线10取决于信息是仅在一维上获得还是在二维上获得。在此，探测器3与X射线的类型调谐：在扇形射线10的情况下使用行探测器并且在锥形射线10的情况下使用面探测器。

焦点1形成笛卡尔坐标系的原点，其中X轴对应于中心射线11(即在图1中水平延伸)，Y轴在图1中垂直向上延伸并且Z轴垂直于图平面并且从该图平面中向上指向。

待检查的对象2被固定在操纵器(未示出)上。操纵器可沿着X轴平移运动并且围绕平行于Z轴定向的旋转轴4旋转。在所示的实施例中，操纵器无需平行于Y轴平移运动，因为对象2被如此固定地在操纵器上，使得其待检查的体积围绕操纵器的旋转轴4布置。为了在创建每个单独的透视图像时在执行整个根据本发明的方法期间将体积5围绕中心射线11放置，与之相应地不必在Y方向上移动旋转轴4。

由于对象2(如上所述)是平面结构(对象在二维上比其第三维进一步延伸得更远数倍)，因此焦点1与对象2之间在X轴(即待检查的体积)上的间距可以根据旋转轴4的转动角Θ(这是对象2在其平行于XY平面的面中的延伸范围与X轴之间的角度)而变化。这一点从如下事实得出：在对象2围绕转动轴4转动时不允许产生与管1的碰撞，并且由于在对象的深度方向上的小的伸展范围，对象4在转动角Θ＝90°的区域中可以比在转动角Θ＝0°的区域中更靠近焦点1。焦点1与对象2的转动轴4之间的可变间距被称为FOD。根据本发明的方法的目的是，在每个单个转动角Θ中体积5的放大率(FDD/FOD)尽可能大。在图1中，由此得到的示例性地针对在18°的恒定的角增量的情况下的六个转动角Θ＝90°至Θ＝0°示出FOD的变化。

在现有技术中称为具有可变放大率的CT方法的方法通过根据本发明的方法修改，其中在创建彼此相继的透视图像之间使用恒定的角增量(参见图5的左边部分)。为了更好地理解根据本发明的修改背后的构思，参考附图2-4。

在这些图中示例性地明显在旋转轴4之外示出体积5的体素6，也就是体积元素，由此可以更好地识别所基于的几何关系。

在图2中示出了在围绕转动轴4转动一个角增量dr°的情况下在创建相同体积5的一个体素6的两个彼此相继的透视图像时的情况。转动角Θ处于90°的范围内，如在图1的左上图中所图示的那样。探测器3的结构被详细示出，使得可以看到其探测器元件30。体素6在探测器3上的两个所示位置上的投影的位置几乎不改变，尤其是两个投影位于相同的探测器元件30中。

与图2相反，在图3中示出了一种情况，如在创建两个彼此相继的透视图像时以与图2中相同的角增量dr°围绕旋转轴4产生的那样。然而，转动角Θ在此位于0°的范围中，如在图1的右下图中所图示的那样。尽管由于与图2中相同的角增量dr°而导致转动角Θ相同的绝对变化，但是仍对体素6的投影有更大的影响；投影在此不是位于相同的探测器元件30上，而是彼此分开地位于多个探测器元件30a、30b上。

为了在图3中示出的转动角范围中实现与在图2中示出的转动角范围相同类型的扫描，在图3中示出的情况下(在Θ＝0附近的范围)必须使用较小的角增量dr°。这在图4中示出。在传统的CT中，角增量dr°的选择总是取决于根据图3的情况，因为在每个转动角Θ下，体积5的各部分位于该前部区域中。在平面对象2、例如电路板中(这同样也完全普遍地适用于非圆形的对象2)，因此如果对象2位于在图2中示出的转动角Θ的范围中(即90°)，相反地可以节省投影并且因此可以节省用于创建透视图像的时间和剂量。

因此，根据本发明，在90°和270°的转动角Θ的范围中的角增量dr°可以被选择为显著大于在0°和180°的转动角Θ的范围中的角增量dr°。这在图5中示出。在左边部分中，为根据本申请范围内的定义的对于对象2具有可变放大率的从现有技术中已知的并且上面已经描述的CT方法(在二维中比在第三维中延伸得更远数倍)根据转动角Θ再现FOD。而在图5的右侧部分中示出了用于同一对象2的根据本发明的方法的相应部分。图像中的每个点对应于产生透视图像的位置。可以很好地看出，在根据本发明的方法中，尽管对于位于0°和180°范围内的转动角Θ，使用与在右边部分中几乎相同的角增量dr°，但是在其他角度范围内，尤其是对于位于90°和270°范围内的转动角Θ，角增量dr°在根据本发明的方法中显著大于现有技术中的情况。这导致，为了能够重构对象的体积5，必须拍摄明显更少的透视图像。由此一方面节省了时间，因为必须经过更少的位置，在所述位置中必须产生透视图像(并且同样取消了用于产生该透视图像的时间)，并且也减少了剂量负荷出现到体积5上，从而降低了损坏对象2的危险。而体积5的重构质量相对于现有技术中已知的方法几乎不受影响。

对于在图5中示出的根据本发明的实施例，在以下角增量dr°从转动角Θ＝0°出发(在每种情况下省略单位说明)来创建透视图像：0.701000、0.701000、0.700000、0.701000、0.700000、0.700000、0.700000、0.700000、0.699000、0.698000、0.698000、0.697000、0.697000、0.696000、0.695000、0.695000、0.693000、0.693000、0.692000、0.690000、0.690000、0.688000、0.687000、0.685000、0.685000、0.683000、0.681000、0.680000、0.679000、0.677000、0.675000、0.673000、0.672000、0.670000、0.668000、0.666000、0.664000、0.662000、0.660000、0.658000、0.655000、0.654000、0.651000、0.648000、0.647000、0.644000、0.641000、0.639000、0.636000、0.634000、0.631000、0.628000、0.626000、0.623000、0.620000、0.617000、0.614000、0.611000、0.608000、0.605000、0.602000、0.599000、0.596000、0.592000、0.589000、0.586000、0.583000、0.579000、0.576000、0.572000、0.569000、0.566000、0.562000、0.558000、0.555000、0.551000、0.548000、0.544000、0.540000、0.537000、0.532000、0.529000、0.525000、0.522000、0.517000、0.514000、0.509000、0.506000、0.502000、0.498000、0.493000、0.490000、0.486000、0.482000、0.478000、0.473000、0.470000、0.466000、0.461000、0.457000、0.453000、0.449000、0.445000、0.441000、0.437000、0.432000、0.428000、0.424000、0.420000、0.416000、0.411000、0.408000、0.403000、0.398000、0.395000、0.391000、0.386000、0.382000、0.378000、0.374000、0.369000、0.365000、0.362000、0.357000、0.353000、0.348000、0.345000、0.341000、0.336000、0.332000、0.328000、0.325000、0.320000、0.316000、0.312000、0.308000、0.304000、0.300000、0.296000、0.292000、0.289000、0.284000、0.281000、0.276000、0.273000、0.269000、0.266000、0.261000、0.258000、0.254000、0.251000、0.247000、0.243000、0.240000、0.236000、0.233000、0.230000、0.225000、0.223000、0.219000、0.216000、0.212000、0.209000、0.206000、0.203000、0.200000、0.197000、0.193000、0.191000、0.187000、0.185000、0.181000、0.179000、0.176000、0.174000、0.170000、0.168000、0.165000、0.163000、0.160000、0.157000、0.156000、0.152000、0.151000、0.148000、0.146000、0.143000、0.142000、0.139000、0.138000、0.135000、0.133000、0.132000、0.129000、0.128000、0.126000、0.125000、0.123000、0.121000、0.120000、0.118000、0.117000、0.115000、0.114000、0.113000、0.112000、0.111000、0.109000、0.109000、0.108000、0.106000、0.106000、0.105000、0.104000、0.104000、0.103000、0.103000、0.102000、0.101000、0.101000、0.101000、0.101000、0.100000、0.100000、0.101000、0.100000、0.100000、0.100000、0.100000、0.101000、0.101000、0.101000、0.102000、0.102000、0.102000、0.103000、0.104000、0.104000、0.105000、0.106000、0.107000、0.107000、0.109000、0.109000、0.111000、0.112000、0.113000、0.114000、0.115000、0.117000、0.119000、0.119000、0.121000、0.123000、0.125000、0.126000、0.128000、0.129000、0.132000、0.133000、0.136000、0.137000、0.139000、0.142000、0.144000、0.145000、0.148000、0.151000、0.153000、0.155000、0.157000、0.160000、0.163000、0.165000、0.168000、0.171000、0.173000、0.176000、0.179000、0.181000、0.185000、0.188000、0.190000、0.194000、0.196000、0.200000、0.203000、0.206000、0.209000、0.212000、0.216000、0.219000、0.223000、0.226000、0.229000、0.233000、0.236000、0.240000、0.243000、0.247000、0.251000、0.254000、0.258000、0.261000、0.266000、0.269000、0.273000、0.277000、0.280000、0.285000、0.288000、0.292000、0.296000、0.300000、0.304000、0.308000、0.312000、0.316000、0.321000、0.324000、0.328000、0.332000、0.337000、0.340000、0.345000、0.349000、0.352000、0.357000、0.362000、0.365000、0.370000、0.373000、0.378000、0.382000、0.387000、0.390000、0.395000、0.399000、0.403000、0.407000、0.411000、0.416000、0.420000、0.424000、0.428000、0.433000、0.436000、0.441000、0.445000、0.449000、0.453000、0.457000、0.462000、0.465000、0.470000、0.473000、0.478000、0.482000、0.486000、0.490000、0.494000、0.497000、0.502000、0.506000、0.510000、0.513000、0.518000、0.521000、0.525000、0.529000、0.533000、0.536000、0.540000、0.544000、0.548000、0.551000、0.555000、0.558000、0.562000、0.566000、0.569000、0.572000、0.576000、0.579000、0.583000、0.586000、0.589000、0.592000、0.596000、0.599000、0.602000、0.605000、0.608000、0.611000、0.614000、0.617000、0.620000、0.623000、0.626000、0.628000、0.631000、0.634000、0.636000、0.639000、0.641000、0.644000、0.647000、0.648000、0.652000、0.653000、0.655000、0.658000、0.660000、0.662000、0.664000、0.666000、0.668000、0.670000、0.672000、0.673000、0.675000、0.677000、0.679000、0.680000、0.681000、0.683000、0.685000、0.685000、0.687000、0.689000、0.689000、0.691000、0.691000、0.693000、0.693000、0.695000、0.695000、0.696000、0.697000、0.697000、0.698000、0.699000、0.699000、0.699000、0.700000、0.700000、0.700000、0.701000、0.701000、0.700000、0.701000、0.701000、0.701000、0.700000、0.700000、0.700000、0.700000、0.699000、0.699000、0.698000、0.698000、0.697000、0.696000、0.696000、0.695000、0.694000、0.693000、0.692000、0.691000、0.690000、0.689000、0.687000、0.687000、0.685000、0.684000、0.682000、0.681000、0.679000、0.677000、0.677000、0.674000、0.672000、0.671000、0.669000、0.667000、0.665000、0.663000、0.661000、0.659000、0.657000、0.654000、0.652000、0.650000、0.648000、0.645000、0.643000、0.640000、0.638000、0.635000、0.632000、0.630000、0.627000、0.624000、0.621000、0.619000、0.615000、0.613000、0.609000、0.607000、0.604000、0.600000、0.597000、0.594000、0.591000、0.588000、0.584000、0.581000、0.578000、0.574000、0.570000、0.568000、0.563000、0.561000、0.556000、0.553000、0.550000、0.545000、0.542000、0.539000、0.534000、0.531000、0.527000、0.523000、0.520000、0.515000、0.512000、0.508000、0.503000、0.500000、0.496000、0.492000、0.488000、0.484000、0.479000、0.476000、0.472000、0.467000、0.464000、0.459000、0.455000、0.451000、0.447000、0.443000、0.439000、0.434000、0.431000、0.426000、0.422000、0.417000、0.414000、0.409000、0.406000、0.401000、0.396000、0.393000、0.388000、0.384000、0.380000、0.376000、0.372000、0.367000、0.364000、0.359000、0.355000、0.351000、0.346000、0.343000、0.338000、0.335000、0.330000、0.326000、0.322000、0.318000、0.314000、0.310000、0.306000、0.302000、0.299000、0.294000、0.290000、0.286000、0.283000、0.278000、0.275000、0.271000、0.267000、0.264000、0.260000、0.256000、0.252000、0.249000、0.245000、0.242000、0.238000、0.234000、0.231000、0.228000、0.224000、0.221000、0.217000、0.214000、0.211000、0.208000、0.204000、0.202000、0.198000、0.195000、0.192000、0.189000、0.186000、0.183000、0.180000、0.178000、0.174000、0.172000、0.169000、0.167000、0.164000、0.161000、0.159000、0.156000、0.154000、0.152000、0.149000、0.147000、0.145000、0.142000、0.141000、0.138000、0.136000、0.135000、0.132000、0.131000、0.129000、0.127000、0.125000、0.123000、0.123000、0.120000、0.119000、0.118000、0.116000、0.115000、0.113000、0.112000、0.112000、0.110000、0.109000、0.108000、0.107000、0.106000、0.106000、0.104000、0.104000、0.104000、0.102000、0.103000、0.101000、0.102000、0.101000、0.101000、0.100000、0.100000、0.100000、0.101000、0.100000、0.100000、0.100000、0.101000、0.100000、0.101000、0.102000、0.101000、0.103000、0.102000、0.104000、0.104000、0.104000、0.106000、0.106000、0.107000、0.108000、0.109000、0.110000、0.112000、0.112000、0.114000、0.114000、0.117000、0.117000、0.119000、0.121000、0.122000、0.123000、0.126000、0.127000、0.128000、0.131000、0.132000、0.135000、0.136000、0.138000、0.141000、0.142000、0.145000、0.147000、0.149000、0.152000、0.154000、0.156000、0.159000、0.161000、0.164000、0.167000、0.169000、0.172000、0.175000、0.177000、0.180000、0.183000、0.186000、0.189000、0.192000、0.195000、0.199000、0.201000、0.204000、0.208000、0.211000、0.214000、0.217000、0.221000、0.224000、0.228000、0.231000、0.234000、0.238000、0.242000、0.245000、0.249000、0.252000、0.256000、0.260000、0.264000、0.267000、0.271000、0.275000、0.278000、0.283000、0.286000、0.290000、0.295000、0.298000、0.302000、0.306000、0.310000、0.314000、0.318000、0.322000、0.326000、0.331000、0.334000、0.338000、0.343000、0.347000、0.350000、0.355000、0.360000、0.363000、0.367000、0.372000、0.376000、0.380000、0.384000、0.388000、0.393000、0.397000、0.401000、0.405000、0.409000、0.414000、0.417000、0.422000、0.427000、0.430000、0.434000、0.439000、0.443000、0.447000、0.451000、0.455000、0.459000、0.464000、0.467000、0.472000、0.476000、0.480000、0.483000、0.488000、0.492000、0.496000、0.500000、0.504000、0.507000、0.512000、0.515000、0.520000、0.523000、0.527000、0.531000、0.534000、0.539000、0.542000、0.546000、0.549000、0.553000、0.557000、0.560000、0.563000、0.568000、0.570000、0.575000、0.577000、0.581000、0.584000、0.588000、0.591000、0.594000、0.597000、0.601000、0.603000、0.607000、0.609000、0.613000、0.616000、0.618000、0.621000、0.625000、0.627000、0.629000、0.633000、0.635000、0.637000、0.640000、0.643000、0.645000、0.648000、0.650000、0.652000、0.654000、0.657000、0.659000、0.661000、0.663000、0.665000、0.667000、0.669000、0.671000、0.672000、0.675000、0.676000、0.677000、0.680000、0.680000、0.683000、0.683000、0.685000、0.687000、0.687000、0.689000、0.690000、0.691000、0.692000、0.693000、0.694000、0.695000、0.696000、0.696000、0.697000、0.698000、0.698000、0.699000、0.699000、0.700000、0.700000、0.700000、0.701000、0.700000、0.701000；相反，在图5的左边部分所示的方法中使用0.8°的恒定的角增量。

本领域技术人员将理解，在固定的管1和固定的探测器3的情况下，对象2和旋转轴4的上述运动可以通过运动学上的反转来实现相同的结果。在此，对象2是固定的并且由管1和探测器3组成的成像系统相应地围绕对象2运动，如这作为替代的解决方案在本发明的一般的描述中所描述的那样。对于相应的实施例的更详细的陈述对于本领域技术人员来说不是必需的，因为其在CT系统中知道了这样的由医疗技术得出的设计方案，其中在此如下进行修改，即在那里被称为机架的转动在本发明中不是围绕总是相同的转动轴进行，而是围绕虚拟的转动轴进行，该转动轴对应于上述的陈述进行运动。

附图标记列表

1(X射线)管/焦点

2对象

3(X射线)探测器

4 旋转轴

5 体积

6 体素

10X射线(扇形射线或锥形射线)

11 中心射线

30 探测器元件

30a 探测器元件

30b 探测器元件

30'探测器元件

30”探测器元件

Θ转动角

dr°角增量

Claims (15)

1.一种用于借助X射线设备产生透视图像来重构平面的对象(2)中的体积(5)的方法，所述X射线设备具有三个成像部件，所述三个成像部件为管(1)、探测器(3)和位于其间的操纵器，所述对象(2)固定在所述操纵器上，

其中，所述对象(2)在以平面提及的二维中比在其在以厚度提及的第三维延伸得更远数倍，

其中，所述管(1)具有焦点(2)，所述焦点在所述管(1)的中心位置处形成笛卡尔坐标系的坐标原点，并且所述管发射X射线(10)，其中，来自所述管(1)的、穿过体积(5)的矢量形成坐标系的X轴，并且Z轴垂直于由所述厚度形成的矢量，

其中，所述操纵器围绕垂直于X轴、平行于Z轴延伸且能够平行于X轴移动的旋转轴(4)转动，

其中，所述旋转轴(4)在每次产生透视图像时延伸穿过所述体积(5)，

其中，改变所述管(1)和所述旋转轴(4)之间的间距，使得在所述对象(2)围绕所述旋转轴(4)旋转时，所述对象(2)在每个转动角(Θ)下都具有距所述管(1)尽可能小的间距，其中，所述间距不低于可确定的最小间距，

其中在可预先给定的转动角(Θ)下拍摄透射图像，并且在旋转轴(4)距所述管(1)的间距较小时在相邻的可预先给定的转动角(Θ)之间的角增量(dr°)大于在旋转轴(4)距所述管(1)的间距较大时的角增量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述方法开始之前所述对象(2)固定在所述操纵器上，使得所述体积(5)位于所述操纵器的旋转轴(4)上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，借助所述操纵器沿所述X轴和/或所述Y轴的运动对于每个角增量(dr°)定位所述体积，使得由此产生的有效的旋转轴(4)位于所述体积(5)中。

4.一种用于借助X射线设备产生透视图像来重构平面的对象(2)中的体积(5)的方法，所述X射线设备具有三个成像部件，所述三个成像部件为管(1)、探测器(3)和位于其间的对象支架，所述对象(2)固定在所述对象支架上，

其中，所述对象(2)在以平面提及的二维中比在其以厚度提及的第三维延伸得更远数倍，

其中，所述管(1)具有焦点(2)，所述焦点在所述管(1)的中心位置处形成笛卡尔坐标系的坐标原点，并且所述管发射X射线(10)，其中，来自所述管(1)的、穿过体积(5)的矢量形成坐标系的X轴，并且Z轴垂直于由所述厚度形成的矢量，

其中，所述管(1)和探测器(3)相对于彼此的相对位置和定向总是保持相同，并且所述管(1)和探测器(3)的组合被称为成像系统，

其中，成像系统围绕垂直于X轴、平行于Z轴延伸并且能够平行于X轴移动的转动轴转动，

其中，在每次产生透视图像时，所述转动轴延伸穿过所述体积(5)，

其中，改变在所述管(1)和所述转动轴之间的间距，使得在所述成像系统围绕所述转动轴转动时所述对象(2)在每个转动角(Θ)下具有距所述管(1)尽可能小的间距，其中，所述间距不低于可确定的最小间距，

其中，在可预先给定的转动角(Θ)下拍摄透射图像，并且在所述转动轴距所述管(1)的间距较小时相邻的可预先给定的转动角(Θ)之间的角增量(dr°)大于在所述转动轴距所述管(1)的间距较大时的角增量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述管(1)和所述探测器(3)被固定在框架上，所述框架能够围绕平行于所述Z轴定向的轴转动并且能够沿着所述X轴移动。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中，借助成像系统沿着X轴的运动对于每个角增量(dr°)来定位体积，使得由此产生的有效的转动轴位于所述体积(5)中。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述X射线(10)的中心射线(11)位于X轴上并且在中心位置垂直地击中所述探测器(3)。

8.根据权利要求4所述的方法，其中X轴不是中心地击中所述探测器(3)。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，最大和最小的角增量(dr°)之间的比例对应于对象宽度与对象深度的比例。

10.根据权利要求4所述的方法，其中，所述角增量(dr°)与所述旋转轴(4)或所述转动轴距所述管(1)的间距成反比地改变。

11.根据权利要求4所述的方法，其中，所述对象(2)与所述管(1)之间的间距对于每个角增量(dr°)都在0.1到20mm之间。

12.根据权利要求4所述的方法，其中，不低于管(1)与旋转轴(4)之间或者管(1)与转动轴之间的可预先给定的最小间距。

13.根据权利要求4所述的方法，其中，所述最小间距至少被选择得如此大，使得所述体积(5)总是被完全照射。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，在旋转开始之前确定最小间距和/或最小距离的选择。

15.根据权利要求4所述的方法，其中，所述对象(2)是电子构件。