基于圆轨迹x射线三维ct图像重建算法的研究

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1、基于圆轨迹x射线三维CT的图像重建算法研究摘要锥形束三维CT是CT技术的最新研究领域之一。同二维扇束CT相比较，它可以获得更高的空间分辨率，更快的扫描速度，更高的射线利用效率，这对医学影像诊断和工业无损检测有着重要的意义。本文介绍了锥束CT精确重建算法，在总结前人在这方面所做的工作的基础上，对精确重建的条件进行了直观的解释。对三种实用的近似重建算法即FDK算法、交叉卷积法和锥形卷积法进行了简要的分析，阐述了每种算法的优缺点。推导了两类常用几何体模型的锥束投影数据的解析计算方法，并对它进行了模拟实验。进一步

2、分析了数值法投影噪声的来源并提出了改进方案，通过数值模拟结果，比较了方法改进前后的效果。论文针对工业平板探测器，以提高FDK算法的重建质量、降低重建图像的噪声为目的，对投影数据的处理进行了一些研究。分析模拟投影数据噪声产生的根源，提出了一种改进的FDK方法。这种方法依据穿过体素的长度来考虑对被重建体素点的作用，据此作为反投影过程中反投影值的加权系数，实验结果表明，改进的算法在去除噪声和提高重建图像质量上取得了比传统的FDK算法好的效果，它不论是在x-y平面还是在Z方向的重建图像质量都有了较大的提高，但是重

3、建速度会有所下降。关键字：锥束重建；精确重建条件；FDK算法；噪声AlgorithmResearchoflmageReconstructionBasedonCircularX-rayThree．DimensionalCTAbstractCone-BeamCTisoneofthemostadvancedsubjectsonthefieldofCT．Comparedwith2Dfan-beemCTitCanaobieveh讪盯spatialresolution,highcrscanspeedandhigher

4、efficiencyofX-ray．TheseadvantagesareveryimportantinmedicalandnonⅢestruction．Firstofall,weintroducetheconebeamexactreeonstmctionalgorithms，吼nnmarizetheworkwhichweredonebefore．Atthesanletime,weexplaintheconditionsofthem．ThenWedescribeandanalyzethreeapproxim

5、atereconstructionalgorithmscarethlly,theFDKmethod，crossingconvolutionmethod,conicalconvolutionmcthod．Afterthatwementiontheadvantagesanddisadvantagesofeveryone．Themethodsofcalculatingthec,onebeamprojectionoftwotypic碰comillon3Dgeometriesarededuced．Furthermo

6、re．wealsointroducethesimulationofdigitalprojections．Thecauseofnoiseinthesynthesizedprojectionsisanalyzed．Accordingtoimprovementandcomputcrsimulation,Wecomp撇theeffectofthem．Basedonthecharacteristicofindustrialflat-paneldetector,inordertoimprovethequalityof

7、theimagereconstructedwithFDKmethodandr嘶ainitsnoise,someresearchaboutimprovedFDKmethodandprojection’sdisposalhavebeenmentionedinthispaper．Fromtheproblemhowthenoiseofprojectionhappen,wegiveimprovementabouttheFDKmethod．Usmgthelef啦whichtraversethevoxelforthec

8、oefficientofbackprojectionvalue,afI盯simulationweobtainbettoreffect．Itcaneliminatethenoiseandincreasetheimagequalityonthex-yplaneand89a'OS$Zdirection,butthespeedofcomputationwillslowdown·Keywords：cone-beamreconstruct