變電壓X射線CT重建算法研究.pdf

1、XCT作為一項先近的無損探測技術，在工業(yè)、醫(yī)療等領域應用廣泛。但是隨著科技發(fā)展，現(xiàn)代工件存在形狀不規(guī)則，厚薄差異大，材料多元化的共性。而常規(guī)的單電壓CT，由于能量固定和成像系統(tǒng)范圍限制，投影數(shù)據(jù)會出現(xiàn)由于能量過高導致的過曝光或是能量太低導致的欠曝光存在于同一幅圖像中的現(xiàn)象，此時復雜工件的投影信息是缺失的，嚴重影響復雜工件的結構重建。為了獲得復雜工件的所有結構信息，本文結合常規(guī) CT原理，通過改變電壓獲得一系列跟工件厚度相匹配的投影序列，

2、提出變電壓CT，從而實現(xiàn)復雜工件的CT成像。
　　論文在CT常規(guī)成像的前提下，分析固定電壓模式成像的局限性，提出變電壓 CT融合重建，通過融合利用最佳灰度帶提取出的有效信息，獲得工件完整的高動態(tài)結構投影數(shù)據(jù)，然后利用TV-ART算法重建，可以看出融合重建結果明顯優(yōu)于固定電壓CT成像，但是仍然存在由于融合誤差導致的偽影現(xiàn)象。
　　針對此問題，借鑒變電壓高動態(tài)成像技術，提出變電壓 CT加權重建，重建過程將加權低電壓的重建圖像作為

3、相鄰高電壓重建的初值進行重建，依此類推直到最高電壓，把投影序列中存在的結構信息全部重建完畢，并通過仿真和實際實驗驗證了該方法實現(xiàn)變電壓 CT的可行性。但是由于累加過程中，每幅投影數(shù)據(jù)中低質量圖像的影響，不僅造成了結構邊緣的不連續(xù)，還降低了收斂速度。
　　針對此問題，又提出了基于有效區(qū)域的變電壓 CT加權重建算法，唯一的區(qū)別是每次只重建有效區(qū)域，依次類推。接著根據(jù)比爾定律，提出了負對數(shù)變換的改進方法，通過壓縮圖像的整體灰度顯示范圍，