多能X射線CT統(tǒng)計重建算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、計算機層析成像技術(Computerized Tomography,簡稱CT)是目前最先進的無損檢測技術之一,在很多方面都得到了廣泛的應用。由于其具有重建圖像無影像重疊、空間和密度分辨率高等特點,因此在工業(yè)檢測和醫(yī)療診斷方面應用更為廣泛。
  傳統(tǒng)的CT重建算法基于X射線源為單能的假設,然而在工業(yè)和醫(yī)用CT中所用的X射線源通常是多能的,獲得的是多能的投影數(shù)據(jù),直接用多能投影數(shù)據(jù)進行圖像重建將產(chǎn)生硬化偽影;如果待測物體由多種材質組成

2、且材質之間密度差異大,射線將被高密度物質大量吸收,致使產(chǎn)生不完全的投影數(shù)據(jù),使用傳統(tǒng)CT重建算法進行重建,則將產(chǎn)生金屬條狀偽影。投影數(shù)據(jù)和重建算法的不一致導致了硬化偽影和金屬偽影。
  本文基于統(tǒng)計重建算法,結合多能X射線,通過構建多能X射線CT投影測量值模型和目標模型,推導了多能X射線CT統(tǒng)計重建算法。本算法中,投影數(shù)據(jù)遵從泊松分布,并且假設待測物體由已知的若干材質組成,將線性衰減系數(shù)表示為質量衰減系數(shù)與密度的乘積。通過仿真實驗

3、和實際數(shù)據(jù)驗證,本文提出的方法對金屬偽影和硬化偽影都有較好的抑制,較逼真地反映了工件的原始結構信息。但是在高密度物質周圍模糊、對比度不夠高。針對上述問題,對上述算法進行改進:利用分割算法對圖像進行分割,獲取圖像信息,將圖像信息引入多能X射線CT統(tǒng)計重建算法中,同時加入罰函數(shù),加強圖像邊緣和細節(jié)信息,得到基于先驗的多能X射線CT統(tǒng)計重建算法。實驗表明,使用該算法重建的圖像,不僅硬化偽影和金屬偽影得到很好的抑制,而且高密度物質周圍圖像模糊降

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