錐束CT散射校正方法研究.pdf

1、與其它無損檢測方法相比，層析成像技術(Computed Tomography，CT)有著顯著的優(yōu)勢，它可以從不同角度獲取 X射線掃描物體的斷層投影，并重建出的圖像能準確分辨出物體的結構信息，因而廣泛應用在工業(yè)、醫(yī)療等領域。
　　至今，CT的掃描方式已從最初的筆形波束扇形波束發(fā)展到今天的錐束。平板探測器錐束CT（錐束CT，CBCT）具有高空間分辨率和更高的輻射利用率的優(yōu)點， CBCT逐漸被應用到醫(yī)療成像和非破壞性檢測類工業(yè)領域。但由

2、于康普頓散射效應，當X射線穿透物體時會產生散射光子并被平板探測器接收，使得重建出的圖像出現(xiàn)嚴重的偽影，影響重建圖像的質量。因此，錐束CT射線散射校正研究是目前錐束CT研究的熱點問題之一。本論文研究內容如下：
　　(1)分析了康普頓散射偽影的產生機理，通過物理推導得出散射分布特征。運用物理計算、蒙特卡羅方法模擬以及實際實驗等手段，初步驗證了散射的一些物理特征以及散射和被測物物理屬性之間的關系，了解了國內外常見的散射校正方法，為后續(xù)的

3、硬軟件散射校正方法研究奠定了基礎。
　　(2)通過對國內外CT散射校正方法的研究，本文在散射校正方法的研究中選用了五種方案，運用MCNP對散射校正效果進行了深入模擬，并通過實際實驗驗證方案在現(xiàn)實條件下的可行性。第三章方案一對于450kev的中能X射線CT系統(tǒng)散射校正效果較好，大部分散射量被濾除，但是對于200kev以下的低能錐束CT系統(tǒng)，基于過濾片的散射校正方案卻難以適用；方案二和方案三是基于條形擋板和扇形擋板的散射校正方案，但由

4、于邊緣偽影的引入使得CT重建圖像的質量受到嚴重影響，因而校正方案有待改進；方案四由于操作步驟簡單，對于低能錐束CT散射校正還是比較實用，但在實際運用時，應在鉛柱校正板規(guī)格和校正板新引入的散射量之間做出合理的取舍才能達到較理想的效果，且射束能量過高時則由于初始射線穿透擋板的原因達不到散射校正效果；方案五則沒有射線源能量的限制，實際運用范圍較廣。
　　(3)將錐束CT散射分解為交變散射和基礎散射，采用硬軟件相結合的散射校正方法可以濾除