工業(yè)CT窄角扇束卷積反投影并行圖像重建研究.pdf

1、能檢測大型工業(yè)構件的高能X射線工業(yè)CT機對航空、軍工等領域有著明顯的重要性。工業(yè)CT機檢測對象為大型工業(yè)構件并且要求高分辨率時，圖像重建的像素點陣巨大，計算量大大增加，從而圖像重建時間過長。本論文提出用在工作站機群上的多機并行工作的并行圖像重建解決高能X射線工業(yè)CT機的快速圖像重建問題。 本論文介紹了工業(yè)CT和圖像重建的基本理論、基本原理等有關內(nèi)容，包括掃描方式和圖像重建算法。采用高能直線加速器作為射線源的高能X射線工業(yè)CT機多

2、采用窄角扇束掃描方式，其圖像重建屬窄角扇束掃描方式下的圖像重建。本文在比較了各種算法后，采用卷積反投影算法作為并行圖像重建的算法。卷積反投影算法的過程中存在并行性，其重建圖像質量較好，重建速度較快，是精度與效率得到兼顧的一種算法。 本論文將窄角扇束掃描看成是多探頭的平行束掃描。對于窄角扇束掃描方式，把窄角扇束重排成平行束，再由平行束卷積反投影重建算法來重建圖像，是把掃描的高效率和重建方式的簡便易行很好的結合起來。本論文對窄角扇束

3、卷積反投影算法進行了并行性分析，指出把圖像重建任務分解為多個子任務并行工作，并在工作站機群上討論了窄角扇束的分解、重排、平行束卷積反投影圖像重建、圖像合成的并行實現(xiàn)。 本論文采用窄角扇束卷積反投影圖像重建在工作站機群上的并行實現(xiàn)能解決高能X射線工業(yè)CT機的快速圖像重建問題，并行圖像重建的速度與參與并行實現(xiàn)的工作站數(shù)有關。另外基于工作站機群的高性價比、高擴展性、開發(fā)和使用上的方便靈活性等種種優(yōu)點，選擇工作站機群作為并行實現(xiàn)環(huán)境，還