錐束CT重建關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、三維錐束CT是當(dāng)前CT技術(shù)中研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)二維CT相比，其射線利用率高，掃描時(shí)間短，范圍靈活，重建圖像分辨率高，這對(duì)于醫(yī)學(xué)診斷和工業(yè)檢測(cè)有著重要的意義。
　　 錐束CT重建算法大致分為解析法和迭代法兩大類。解析法又分為近似重建和精確重建算法，其中近似算法計(jì)算簡(jiǎn)單，在錐角較小的情況下，能夠取得較好的重建效果。精確重建算法數(shù)學(xué)上嚴(yán)格完善，但計(jì)算復(fù)雜性高，且要求數(shù)據(jù)完備性。迭代重建算法基于迭代運(yùn)算，計(jì)算耗時(shí)，但是在某些特殊場(chǎng)合，例如

2、投影數(shù)據(jù)不全或錐角很大，迭代重建算法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中幾個(gè)特定問(wèn)題模擬仿真，主要內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：
　　 為了滿足實(shí)際應(yīng)用操作要求，需對(duì)重建算法進(jìn)行加速。本文基于NVIDA公司計(jì)算統(tǒng)一架構(gòu)（CUDA）平臺(tái)，結(jié)合其多線程和紋理映射特性對(duì)FDK算法中濾波和反投影步驟進(jìn)行加速。模擬和實(shí)際投影數(shù)據(jù)重建表明，該加速策略重建CT圖像質(zhì)量可靠，圖像重建速度提高明顯，滿足實(shí)際應(yīng)用要求。
　　 針對(duì)FDK算法大錐角情況

3、下誤差較大的特性，本文在實(shí)現(xiàn)精確重建算法基礎(chǔ)之上，對(duì)Katsevich算法進(jìn)行變形，結(jié)合Ramp濾波器和Hilbert濾波器固有關(guān)系，得出混合濾波新型算法。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明新算法計(jì)算穩(wěn)定，保持了Katsevich算法良好特性。
　　 由于掃描軌跡幾何、劑量或機(jī)械裝置限制等原因，稀疏投影是CT重建常見(jiàn)問(wèn)題。本文結(jié)合壓縮傳感理論基本原理和ART算法，對(duì)二維扇束少量投影重建圖像問(wèn)題作了初步探索。重建結(jié)果表明，重建圖像計(jì)算指標(biāo)和主觀視覺(jué)