本书主要内容有：工业CT介绍、X射线CT成像原理、X射线CT系统与构成、CT系统认证测试、CT尺寸测量的可追溯性、CT在无损检测和材料表征中的应用等。

第1章工业CT介绍1

1.1X射线断层成像技术的历史2

1.1.1X射线断层成像技术2

1.1.2X射线计算机断层成像5

1.2CT扫描设备的发展历程8

1.2.1临床CT扫描设备9

1.2.2工业CT扫描设备13

1.3工业需求16

参考文献17

第2章X射线CT成像原理19

2.1X射线物理基础20

2.1.1X射线产生20

2.1.2X射线辐射能谱和焦点24

2.1.3与物体的相互作用26

2.2信号探测和处理31

2.2.1X射线探测器31

2.2.2CT图像处理37

2.3重建42

2.3.1重建的概念42

2.3.2傅里叶切片定理44

2.3.3滤波反投影46

2.3.4充分条件49

2.3.5代数和统计重建技术50

参考文献50

第3章X射线CT系统与构成53

3.1工业锥形束X射线CT系统基本结构53

3.2射线源54

3.2.1灯丝54

3.2.2电子光学器件55

3.2.3靶56

3.3探测器60

3.3.1平板探测器与线性二极管阵列探测器60

3.3.2能量积分探测器与光子计数探测器61

3.4机械、运动系统和屏蔽柜62

3.4.1传动系统64

3.4.2轴承系统65

3.4.3位移传感器65

3.5集成型/专用CT66

3.5.1多传感器系统66

3.5.2四维X射线CT系统66

3.5.3双能CT系统67

3.5.4在线CT系统67

3.5.5用于小样品的SEM CT68

3.5.6面向大型高衰减物体的X射线CT69

3.5.7同步加速器工业CT71

3.5.8用于扁平物体的层析成像72

3.6X射线CT系统安全事项72

参考文献74

第4章 CT数据处理，分析与可视化75

4.1通用数据分析流程75

4.2数据预处理与增强75

4.2.1平滑75

4.3分割、特征提取及量化78

4.3.1分割79

4.3.2特征提取80

4.3.3表面测定84

4.4可视化分析86

4.4.1常用概念86

4.4.2视觉隐喻88

4.4.3比较可视化92

4.4.4不确定性可视化概念93

4.5计量学的处理、分析和可视化94

4.5.1用于测量的CT数据融合95

4.5.2尺寸测量特征的可视化分析96

4.6无损检测处理、分析和可视化98

4.6.1孔洞可视化分析99

4.6.2纤维可视化分析100

4.6.3纤维束可视化分析101

4.6.4动态过程的可视化分析101

4.7特殊分析103

4.7.1InSpectr103

4.7.2GEMSe104

4.8总结展望105

参考文献105

第5章误差来源109

5.1X射线CT测量影响因素综述109

5.1.1CT系统110

5.1.2工件115

5.1.3环境116

5.1.4数据处理118

5.1.5操作人员121

5.2重建体数据中的CT伪影125

5.2.1Feldkamp伪影125

5.2.2射束硬化伪影126

5.2.3散射伪影128

5.2.4金属伪影129

5.2.5探测器伪影130

5.2.6噪声伪影131

5.3CT伪影校正132

5.3.1射束硬化校正132

5.3.2散射校正134

5.3.3信噪比增强135

5.3.4环状伪影校正138

参考文献138

第6章CT系统认证测试142

6.1系统认证与系统参数设置142

6.1.1Z方向平移台校准143

6.1.2Y方向平移台校准与Z方向平移台位置测试144

6.1.3探测器校准146

6.1.4旋转台校准146

6.1.5焦斑校正147

6.1.6平板探测器强度校正148

6.2性能验证程序：验收和复检测试148

6.2.1方法148

6.2.2局部误差测试——探测误差测试150

6.2.3全局误差测量——长度测量误差测试151

6.3参考物体152

6.3.1长度标准152

6.3.2参考球体155

6.3.3阶梯圆柱155

6.3.4与应用相关的参考物体156

6.4结构分辨率156

6.4.1对结构分辨率的影响和对定义的要求157

6.4.2计量结构分辨率160

6.4.3表面结构分辨率164

6.5标准化现状164

6.5.1德国国家标准165

6.5.2日本国家标准化现状167

6.5.3美国国家标准化现状167

6.5.4ISO标准化现状167

6.5.5专题：结构分辨率的标准化现状168

6.6实验室比照168

6.6.1“CT审计（Audit）”比较（2009—2012）168

6.6.2ISO TC 213 WG 10结构分辨率的比较(2011)169

6.6.3在屠宰场应用工业CT技术的CIACT比较(2011—2012)170

6.6.4工业CT测量应用的CIACT比较(2012—2013)171

6.6.5装配件的InteraqCT比较171

参考文献173

第7章CT尺寸测量的可追溯性176

7.1引言176

7.2测量的可追溯性177

7.2.1历史177

7.2.2长度的标准177

7.2.3实现尺寸测量的可追溯性178

7.3坐标测量系统的校准179

7.3.1接触式坐标测量机（Tactile CMM）180

7.3.2铰接臂CMM182

7.3.3激光追踪器183

7.3.4激光扫描仪185

7.4CT仪器校准185

7.4.1CT几何校准187

7.4.2成像系统的校准192

7.4.3断层重建步骤的校准197

7.5评估特定任务的CT测量不确定度197

7.5.1GUM方法197

7.5.2蒙特卡罗模拟198

7.5.3比较器方法200

7.6讨论203

参考文献204

第8章CT在无损检测和材料表征中的应用206

8.1CT用于生物材料内部质量检测207

8.1.1生物材料CT系统207

8.1.2认识生物材料的结构209

8.1.3生物材料CT成像的其他应用211

8.2油气储层表征CT技术212

8.2.1数据采集与处理213

8.2.2油气储层表征215

8.2.3结论225

8.3CT用于表征材料的力学行为226

8.3.1可视化和表征226

8.3.2力学行为227

8.3.3水分传输228

8.3.4结论230

8.4复合材料、泡沫材料和纤维材料的CT研究230

8.4.1多胞材料（泡沫）的CT研究230

8.4.2随机纤维复合材料的CT研究231

8.4.3纺织品和纺织品复合材料的CT研究232

8.5CT优化下一代生物材料235

8.5.1材料表征236

8.5.2体外评价239

8.5.3体内评价239

8.5.4结论240

8.6CT用于牙齿修复优化及种植体评价241

8.6.1有限元分析241

8.6.2空洞、间隙和微渗漏的量化241

8.6.3图像关联和图像配准242

8.6.4结论243

8.7牙齿硬组织的CT研究 243

8.7.1牙齿结构的形态可视化及分析243

8.7.2牙体吸收的可视化与分析244

8.7.3龋齿的可视化与分析245

8.7.4微裂纹的可视化与分析246

8.7.5牙齿发育异常的可视化——牙釉质内陷与外翻246

8.8结论248

参考文献248

第9章CT在尺寸测量中的应用260

9.1工业CT测量260

9.2CT在制造领域的应用实例263

9.2.1铸造和成型产品264

9.2.2机加工产品267

9.2.3激光切割产品268

9.2.4增材制造产品270

9.2.5注塑产品273

9.2.6组装产品275

9.3用于医学的CT测量：案例研究282

9.3.1基于CT的侧颅底手术程序设计282

9.3.2医用CT测量不确定度的估计283

9.4CT尺寸测量面临的挑战285

参考文献286