锥束CT校正方法的研究

论文摘要

锥束CT利用平板探测器获取物体的二维投影,并通过三维重建得到物体的断层图像。它与传统的二维CT相比,具有扫描速度快,空间分辨率高和射线利用率高等优点,在工业无损检测和医学应用领域中都有广阔的应用前景,是当今国际CT研究领域的热门课题之一。本文针对锥束CT的研究主要是CT图像校正方法的研究。现阶段,用于锥束CT的各种三维重建算法中,FDK算法由于数学形式简单,计算效率高,而且在锥角较小的情况下,能够取得较好的重建效果,所以在实际中有着广泛的应用。但是FDK算法在锥角较大,或者CT系统存在几何失真的情况下,重建的断层图像会出现严重的伪影。本文针对大锥角问题,讨论了FDK的改进算法TFDK,并对两种算法的重建结果进行了比较和分析。针对锥束CT系统普遍存在几何失真的问题,介绍了一种借助简易模具的投影,来计算获取系统几何失真参数,并通过测得的几何失真参数对FDK进行修正的算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 CT的产生和发展
• 1.2 课题的目的和意义
• 1.3 课题的研究现状
• 1.3.1 大锥角伪影校正的研究现状
• 1.3.2 CT系统几何失真校正的研究现状
• 1.4 本文的主要工作及章节安排
• 2 FDK算法及其衍生算法TFDK的基本原理
• 2.1 滤波反投影算法基本原理
• 2.1.1 反投影算法基本原理
• 2.1.2 滤波反投影算法基本原理
• 2.2 FDK算法基本原理
• 2.3 TFDK算法基本原理
• 2.3.1 TFDK算法的系统几何结构
• 2.3.2 TFDK算法基本原理
• 2.3.3 实验结果及分析
• 3 锥束CT系统的几何失真标定及校正
• 3.1 锥束CT系统的几何结构
• 3.1.1 正确的锥束CT系统几何结构
• 3.1.2 存在几何失真的锥束CT系统几何结构
• 3.2 基于模具投影的锥束CT几何失真标定方法
• 3.2.1 算法基本原理
• 3.2.2 几何失真参数的具体求解
• 3.3 基于几何失真参数的FDK修正算法
• 3.4 实际校正结果的分析与比较
• 3.4.1 实验系统与实验模具
• 3.4.2 实验结果分析与比较
• 4 总结与展望
• 4.1 本文研究工作的总结
• 4.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢