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几何尺寸测量是逆向工程的关键环节,基于工业计算机断层成像(Computed Tomography,CT)的几何尺寸测量方法具有非破坏性、测量精度高的优点,因此获得了越来越广泛的关注。实际测量中,受X射线连续能谱特性、探测器动态响应范围、射线源焦斑非质点特性等因素的制约,CT图像质量会受到不同程度影响,导致几何尺寸测量精度降低。因此,研究CT图像质量的优化方法对提高基于工业CT的几何尺寸测量精度具有重要的学术价值和实际意义。为了提高工业CT几何尺寸测量精度,本文对影响CT图像质量的射束硬化伪影、探测器动态响应范围限制和点扩展效应三个重要因素展开研究,取得的主要成果如下:1、针对CT图像中的射束硬化伪影问题,提出了一种基于指数模型的射束硬化校正方法。该方法以射束硬化指数模型参数为待求变量,通过引入CT图像均匀性和校正参数先验信息两个约束条件,构建了以带有约束项的灰度熵为代价函数的最优化模型,并使用单纯形法迭代求解硬化模型参数,将其用于原始投影数据的校正。仿真和实际数据实验结果表明:本文方法能有效抑制射束硬化伪影,提升CT图像质量,基于硬化校正后CT图像的几何尺寸测量精度得到明显提升。2、针对探测器动态响应范围不足造成图像质量降低的问题,提出了一种基于动态时间弯曲(Dynamic Time Wrapping,DTW)的变电流投影融合方法。该方法利用不同电流投影的灰度值-有效边缘梯度序列来刻画投影边缘变化程度,并运用DTW方法对序列进行匹配,自动确定最佳融合阈值,随后根据阈值确定不同电流投影的子区域并对其进行融合,实现了对探测器动态范围的扩展。仿真和实际数据实验结果表明:本文方法能弥补探测器曝光过度带来的CT图像缺失,并且可以提升CT图像信噪比,基于融合后CT图像的几何尺寸测量精度明显改善。3、针对点扩展效应引起的CT图像模糊退化问题,提出了一种基于点扩展函数(Point Spread Function,PSF)测量和交替方向总变分(Total Variation,TV)最小化的图像复原方法。该方法首先构建了基于可分离高斯函数的PSF模型,利用黄金分割法迭代求解模型参数;然后以退化后CT图像的TV作为目标函数建立最优化模型,通过交替方向法求解复原后的图像,复原后的CT图像在消除模糊退化的同时较好地保持了边缘。仿真和实际数据实验结果表明:本文方法能够降低CT图像的模糊退化程度,基于复原后CT图像的几何尺寸测量精度得到有效提高。