以板状结构构件为主要检测对象的X射线计算机分层成像技术(CL)是近几年X射线成像检测研究热点之一。其特点在于,X射线只在板状零件厚度方向穿透物体,通过特定的图像重建算法可以获得物体的分层图像。该方法可用于多层印刷电路板、新型材料板、太阳能电池板、生物化石、飞机机翼等的无损检测。本课题研究结构简单实用的新型CL成像方法和系统,具有重要的理论和应用价值。中国重庆大学的刘丰林教授和美国伦斯乐理工学院的王革教授提出了直线扫描CT成像方法,采用射线源和探测器围绕检测对象反向平行移动扫描获得投影数据。本课题以该理论为基础,开展直线扫描CL成像方法研究和实验研究。论文主要研究工作如下:(1)以直线扫描CT理论为基础研究直线扫描CL成像方法。分析了直线扫描CL系统的组成、系统几何模型,研究了直线扫描CL成像滤波反投影图像重建算法(FDK)和代数迭代重建算法(SART)。(2)完成了直线扫描CL试验系统整体功能设计,各子系统选型设计。完成了机械系统结构设计、外协加工、装配调试,完成了控制系统硬件设计、软件设计与安装调试,编写了CL扫描采集程序,并进行了系统联调。(3)在Matlab平台上进行了仿真实验研究,采用FDK和SART算法对不同投影角度下的仿真投影数据进行了图像重建,结果表明,SART算法适应性较好。在实验平台上进行了扫描实验,分别以印制电路板和芯片作为实验检测对象,图像重建结果证明了该方法的有效性。为了提高重建图像质量,引入图像全变差最小化(TV)优化迭代图像重建算法,结果表明重建图像质量明显改善。论文研究了直线扫描CL理论,进行了试验系统设计制造,并进行了扫描成像试验。研究表明,直线扫描CL成像方法可用于平板类零件的成像检测。