计算机断层成像(computerized tomography,CT)技术作为当今最重要的无损检测技术之一,它以图像形式直观、准确地显现出检测对象的内部结构、密度分布及缺陷等信息,现已广泛应用于医学诊断及工业检测领域。为快速采集CT成像多角度下的投影数据,现代医用CT系统通常采用滑环装置以实现X射线源和探测器绕检测对象的高速旋转运动。然而滑环制造难度大,致使CT系统结构复杂,难以简化,导致现代医用CT系统价格昂贵,造成一些发展中国家及地区无法承受其较高的研发及使用成本。另一方面,愈加复杂的CT系统限制了其在灾难救援和军事战地等特定环境下应用。因此,研究开发可移动,结构简单以及低成本的新型CT成像系统具有重要的现实意义。2014年,美国伦斯乐理工大学(Rensselaer Polytechnic Institute)的Wang Ge教授和中国重庆大学的刘丰林教授联合提出了射线源和探测器反向平行移动的CT扫描方法,采用射线源-探测器的直线运动替代传统CT的旋转运动,从而实现结构简单、可便携、低成本的直线扫描CT系统。本论文以上述理论为基础,完成了直线扫描CT相关试验研究及试验平台设计工作,为后期的系统搭建提供了理论基础。主要研究内容如下:(1)借鉴经典圆轨迹扫描CT的理论,推导分析了直线扫描CT的扫描过程,比较了一次直线扫描(1T)、两次直线扫描(2T)、三次直线扫描(3T)和四次直线扫描(4T)模式的异同,为后期的试验设计提供理论支撑。从辐射剂量和检测效率出发,提出了直线扫描CT短扫描方式;依据直线扫描CT采样方式的特点,从理论上分析得出等角采样的数据均匀性更优,等距采样在运动控制上更趋简易;最后基于系统检测需求,提出了最大行程扫描模型和最大视场扫描模型,并完成了不同模型下扫描参数优化分析。(2)完成了直线扫描CT试验平台的整体设计,为后期实际系统搭建提供了可行方案。在充分调研的基础上,设计了系统的总体结构,完成了射线源、探测器、运动控制模块等系统主要部件的选型,设计了直线扫描CT控制系统整体结构,完善了各控制部件的控制程序,为各子系统之间的协调工作提供了通信基础;(3)基于仿真环境和现有系统,完成了相关试验验证。为更直观的展示等角采样和等距采样方式的差异,利用二者在3T扫描模式下获取的投影数据分别重建图像并加以比较,结果表明:等距采样投影数据均匀性较差,重建图像伪影严重,与理论分析相符;依据选型硬件分别确定了2T、3T以及4T扫描模式的最优参数组合,并对参数偏差模型与优化模型进行仿真,仿真结果表明,参数偏差模型会造成投影数据缺失,致使重建图像中存在严重伪影,参数优化模型重建图像清晰;在现有系统条件下完成6段直线扫描,利用FDK算法完成的重建图像结构清晰,内部信息丰富。