CT射束硬化校正與扇束卷積算法的研究及其硬件設(shè)計.pdf

1、ResearchandHardwareDesignofCTFanBeamConvolutionandBeamHardingCorrectionAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYGETianxiongSupervisedbyProfDUGuoliangSchoolofElectronicsScienceandEng

2、ineeringSoutheastUniversityApril2010摘要論文題目：研究生姓名：導(dǎo)師姓名：學(xué)校名稱：摘要CT射束硬化校正與扇束卷積算法研究及硬件設(shè)計葛天雄堵國棵東南大學(xué)針對當(dāng)今安檢領(lǐng)域的新要求，利用CT技術(shù)在爆炸物檢測中的優(yōu)勢，CT式行李安檢系統(tǒng)的研究將具有重大意義。本文主要針對CT式行李安檢系統(tǒng)射束硬化校正和扇形束濾波反投影重建展開了深入研究。醫(yī)用CT和工業(yè)CT對于射束硬化校正已有了很多相關(guān)研究，安檢領(lǐng)域的射束硬化校

3、正方法與醫(yī)學(xué)和工業(yè)上用的硬化校正方法有很大的差別性，無法將已有的醫(yī)學(xué)和工業(yè)上的校正算法直接應(yīng)用到安檢CT上。根據(jù)安檢領(lǐng)域被檢測物復(fù)雜多變的特點(diǎn)，在大量參閱現(xiàn)有射束硬化校正方法文獻(xiàn)后，研究了現(xiàn)有的多種校正算法，為尋求一種適合安檢領(lǐng)域應(yīng)用的射束硬化校正算法進(jìn)行了探索。從軟件和硬件兩個方面進(jìn)行了校正嘗試，軟件上采用了一種適合安檢領(lǐng)域使用的算法，并提出了基于FPGA實現(xiàn)的設(shè)想。CT圖像重建部分，選用了濾波反投影算法。這種算法的優(yōu)點(diǎn)是速度快且利于

4、硬件實現(xiàn)。通過研究濾波反投影算法，針對硬件實現(xiàn)特點(diǎn)對濾波算法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，選用ALTERA公司的CycloneII系列FPGA進(jìn)行算法硬件設(shè)計。設(shè)計了兩種扇形束卷積算法的具體硬件加速方案，兩種方案應(yīng)用靈活，所使用的硬件電路相同，可根據(jù)安檢系統(tǒng)具體參數(shù)要求選擇一種適合的方案用于算法實現(xiàn)。并應(yīng)用modelsim進(jìn)行了硬件模型的功能仿真，最后采用ALTERA公司的DE2開發(fā)平臺實現(xiàn)了算法的硬件仿真，驗證了該硬件方案的可行性。關(guān)鍵字：CT安檢