錐束螺旋CT的迭代算法研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)斷層成像(Computed Tomography，簡(jiǎn)稱CT)是通過無損方式獲取物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的一種技術(shù)手段，已被廣泛地應(yīng)用到醫(yī)療診斷、工業(yè)無損探傷、航空航天等領(lǐng)域。 錐束CT在數(shù)據(jù)采集的速度、空間分辨率以及射線的利用率等方面，明顯優(yōu)于二維平行束和扇束CT。目前商用CT正在向著錐束CT轉(zhuǎn)變。而錐束螺旋CT是對(duì)錐束CT采用螺旋的掃描軌跡，它以小劑量X射線、大容積量快速掃描、重建精度高等優(yōu)勢(shì)著稱，是現(xiàn)代CT領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)活躍的研究

2、方向。 目前針對(duì)錐束螺旋CT重建算法的研究大都是圍繞著解析算法展開的，這些方法一般要求投影數(shù)據(jù)是完全的。而實(shí)際中由于客觀原因無法檢測(cè)到完全的投影數(shù)據(jù)，因此解析算法在這方面顯得無能為力。迭代重建算法憑借其簡(jiǎn)單、有效以及所需投影較少、可在數(shù)據(jù)不完全的情況下成像的特點(diǎn)越來越受到人們的關(guān)注。本文就是針對(duì)錐束螺旋CT的迭代重建進(jìn)行了一些探索性的研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，針對(duì)錐束螺旋CT的特點(diǎn)，提出了一種快速實(shí)時(shí)計(jì)算投

3、影矩陣的方法，并對(duì)其復(fù)雜度作了分析，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性。 其次，通過對(duì)不同螺距下的投影數(shù)據(jù)重建，比較分析了螺距對(duì)重建結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在錐束效應(yīng)不明顯的情形下，螺距的大小通常選取為探測(cè)器高度的0.5-1.5倍為宜，這樣既可以加快重建速度，減少射線劑量，又能得到較好的重建結(jié)果。 最后，對(duì)稀疏型和視覺受限型的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行了迭代重建。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不完全投影數(shù)據(jù)情況下，迭代算法仍能重建出較好的結(jié)果。在投影數(shù)一定的