錐束CT幾何參數(shù)校正方法研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)（Computed Tomography，CT）經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，其掃描成像方式已經(jīng)從二維斷層掃描成像發(fā)展為三維錐束掃描成像。三維錐束CT因掃描速度快、分辨率高、成像圖像質(zhì)量好，具有廣泛應(yīng)用價(jià)值，是CT技術(shù)發(fā)展方向之一。同時(shí)，由于三維錐束CT對(duì)系統(tǒng)中射線源、被測(cè)物體及探測(cè)器等幾何參數(shù)和安裝精度有極其嚴(yán)格的要求，極大地提高了系統(tǒng)制造、安裝、調(diào)試的難度。本文針對(duì)錐束CT系統(tǒng)的幾何參數(shù)測(cè)量和校正問(wèn)題展開(kāi)研究，解決系統(tǒng)參數(shù)自動(dòng)

2、測(cè)量和校正的難題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴理論分析了錐束CT系統(tǒng)常用的FDK圖像重建算法對(duì)系統(tǒng)的幾何參數(shù)的要求和實(shí)際系統(tǒng)中可能存在的誤差。然后，分析了理想幾何結(jié)構(gòu)的錐束CT系統(tǒng)與存在幾何誤差的錐束CT系統(tǒng)的區(qū)別，并通過(guò)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析不同幾何參數(shù)對(duì)重建圖像的影響。最后，分析了不同系統(tǒng)錐角、不同放大倍數(shù)條件下，不同幾何參數(shù)對(duì)重建圖像的影響程度。⑵提出了一種基于線框模型的幾何參數(shù)標(biāo)定的校正方法。利用幾何結(jié)構(gòu)已知的校正模型，理論分析

3、和推導(dǎo)了校正模型特征參數(shù)與投影數(shù)據(jù)之間的幾何關(guān)系，得到求解系統(tǒng)幾何參數(shù)的方程，在進(jìn)行圖像重建之前便獲得系統(tǒng)的幾何參數(shù)；通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了線框模型求解幾何參數(shù)方法的正確性；同時(shí)，與利用點(diǎn)狀模型求解幾何參數(shù)的方法進(jìn)行對(duì)比，線框模型不僅求解的幾何參數(shù)精度高，且抗噪性能更好。⑶在獲得系統(tǒng)幾何參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用修正幾何參數(shù)誤差的FDK重建算法對(duì)投影數(shù)據(jù)重建，從而達(dá)到減少甚至消除圖像幾何偽影，提高重建圖像質(zhì)量的目的。仿真數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試