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Compton Backscattering Imaging for Wall Defect Detection: A Geant4 Simulation Study
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DOI：10.1080/00295639.2025.2575420.png)
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摘要
En 中文
监控建筑墙体中的缺陷，如空洞和外来夹杂物，对于确保结构安全至关重要。常规方法如红外热成像易受环境干扰，冲击回波技术缺乏精确定位，超声波检测提供的可视化效果有限。为解决这些局限性，我们设计了一种基于康普顿背散射成像的墙体缺陷检测系统，并使用Geant4进行模拟研究。该检测系统采用辐射源发射扇形束，通过前准直器准直以扫描墙体模型。通过康普顿散射产生的背散射光子随后由后准直器准直，并由256×256像素的NaI(Tl)闪烁探测器阵列检测。系统根据散射光子计数重建横截面密度分布图像。在获取多层扫描后，进行图像校正、降噪（高斯和均值滤波）及阈值分割，随后通过体绘制进行三维（3D）重建，以提取内部缺陷的结构细节。Geant4模拟表明，该系统可准确识别混凝土墙体中的缺陷材料，定位误差小于2%，三维重建分辨率为1.0 mm，体积和表面积重建误差均低于4%。
Keyword:
Compton backscattering imaging
non-destructive testing
Geant4 simulation
3D reconstruction
defect detection
期刊
IF:
1.3
论文数:
223
被引数:
3.5K
机构
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