基于Geant4的能譜濾波分離多譜CT成像虛擬平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf

1、工業(yè)CT系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的CT成像系統(tǒng)易出現(xiàn)硬化偽影、重建質(zhì)量差等問(wèn)題而無(wú)法滿足材料組分區(qū)分的功能成像需求。目前基于能譜濾波分離的多譜成像技術(shù)相對(duì)于光子計(jì)數(shù)型多譜CT和雙能CT，在技術(shù)成熟度及可行性方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。該方法通過(guò)添加濾波片實(shí)現(xiàn)能譜分離成像，提高了材料組分區(qū)分度。但目前受限于濾波片厚度、材料及與材料組分匹配優(yōu)度，該方法需要多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證優(yōu)化。因此，本文為了提高該多譜成像方法的研究效率，采用蒙特卡羅仿真技術(shù)，研究多譜衰減及

2、多譜散射模型，進(jìn)一步結(jié)合Geant4平臺(tái)，設(shè)計(jì)能譜濾波分離多譜CT成像虛擬平臺(tái)，進(jìn)而為能譜濾波分離及能譜匹配的理論研究提供仿真驗(yàn)證平臺(tái)。
　　本文首先在分析CT成像與仿真的原理基礎(chǔ)上，研究了相應(yīng)的射線能譜仿真模型、散射仿真模型及多譜投影仿真模型，并基于Geant4及相關(guān)軟件搭建了可定制的軟件開發(fā)環(huán)境；同時(shí)，針對(duì)該虛擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，研究了各仿真模型的模塊化設(shè)計(jì)并將其整合成可互相調(diào)用的接口功能層，融入整體框架，實(shí)現(xiàn)了多譜CT成像的虛