XCT 检测
03 · 几何放大、体素与分辨率
用源—物—探测器关系理解体素采样，讲清焦点模糊、运动、MTF 与检出能力。
先记住这三点
- 几何放大如何计算
- 体素尺寸为什么不是实际分辨率
- 部分体积效应
- 如何设计代表性试验
几何放大如何计算
点源近似下，放大倍数 M=SDD/SOD，其中 SDD 是源到探测器距离，SOD 是源到物体参考平面的距离。探测器像素间距 pdet 对应物方采样约 pdet/M。锥束物体不同深度的实际投影放大略有差别，重建依赖完整几何校准。
教学设定 SDD=600 mm、SOD=100 mm、pdet=120 μm，则 M=6，物方采样约 20 μm。把物体移近源可以增加放大，但可能缩小可覆盖视场、增加碰撞风险，并使有限焦点模糊更重要。
体素尺寸为什么不是实际分辨率
有限焦点尺寸 f 在物方造成的几何模糊量级约为 f(M−1)/M；探测器模糊、机械漂移、运动、重建滤波和信噪比还会共同作用。重建软件设置 5 μm 体素，不会自动让系统分辨两个相隔 5 μm 的结构。
空间分辨率可通过适用试样的边缘、线对或 MTF 等方法评价，检出还同时取决于目标衬度、形状和噪声。ASTM E1695 的性能测量将分辨能力与对比敏感性联系起来，不能只报告体素间距。
部分体积效应
一个体素可能同时包含金属和空气，重建值会体现模糊与混合。细裂纹即使开口小于一个体素，也可能造成弱灰度变化，但这不意味着可以准确测量它的宽度。相反，一个几体素大小的低衬度孔也可能不可靠。
不存在对所有设备与材料都成立的“三个体素必检出”规则。应区分可见、可检出、可分割和可准确测量，并用已知特征或独立方法评估目标任务。
如何设计代表性试验
尺寸大时，全件扫描提供覆盖，小 ROI 高倍率扫描提供细节，两者可互补。ROI 的取样位置应基于研究问题，不能只选最致密或最疏松区域代表整件。若截取小试样，需考虑切割是否释放残余应力或改变裂纹开口。
记录体素间距、重建矩阵、视场、系统性能评价与最小可靠计量尺度，并说明依据。后面的统计应对低于可靠计量尺度的对象保持谨慎，而不是把所有一体素暗点都算作真实孔。
来源与延伸阅读
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