錐束CT高質(zhì)量斷層圖像重建方法研究.pdf

1、工業(yè)CT(ICT)是通過重建物體斷層切片灰度圖像來獲取物體內(nèi)部幾何和材質(zhì)信息的檢測技術。由于具有不受材料和結(jié)構(gòu)限制的優(yōu)點，ICT已被廣泛應用于各產(chǎn)業(yè)部門的無損檢測、無損評估與逆向工程等研究，被譽為當代最佳無損檢測手段。目前錐束CT普遍采用FDK算法，該算法基于單圓源軌，在小錐角下取得較好的重建效果。然而隨著錐角的增大，重建圖像的偽影加劇，這主要是由于單圓源軌無法獲得完整的投影數(shù)據(jù)。實際應用中經(jīng)常受各種條件的限制，如對一些大的物體，必須采

2、用較大的錐角進行掃描。在這種情況下，本文對三種非平面源軌的精確重建方法進行了研究，并對FDK算法在中大錐角重建時產(chǎn)生的偽影進行了校正。 本文的主要研究內(nèi)容如下： 1)在精確重建濾波過程中，需要計算投影數(shù)據(jù)的雷當變換，本文采用普通累加法和辛普森直線積分法來完成對象素網(wǎng)格的采樣。為了獲得較高的濾波精度，本文將重投影圖像的投影精度提高一倍，得到了高分辨率的濾波圖像，從而顯著地提高了重建圖像質(zhì)量。 2)由于理想的斜坡與導

3、數(shù)濾波器是無法實現(xiàn)的，為此選擇帶矩形窗濾波器，這就造成突然截斷而產(chǎn)生Gibbs擾動，從而使重建圖像的質(zhì)量下降。本文對理想濾波函數(shù)加矩形窗、Sine窗、Hamming窗以及新窗函數(shù)，分析對應濾波器的空頻特性，為不同的重建情況下選用合適的濾濾器提供了依據(jù)。 3)本文采用雷當圖解法對幾種源軌的精確重建域進行了分析。通過分析表明，平面單圓源軌的精確重建區(qū)域球體的半徑為0，而三種非平面源軌的精確重建區(qū)域隨軌道參數(shù)的變化而變化，確定精確重建