Micro-CT的相關(guān)算法研究及其軟件系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、計算機斷層成像(Computed Tomography,CT)系統(tǒng)利用物體中不同物質(zhì)對X射線的吸收率的差異來獲取物體的結(jié)構(gòu)信息，已經(jīng)在工業(yè)、安全、醫(yī)學等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在醫(yī)學應(yīng)用中，CT已成為不可或缺的診斷檢測工具。而目前的普通醫(yī)用CT由于價格昂貴、輻射大、空間分辨率低等原因不適用于為醫(yī)學研究獲取小動物的解剖結(jié)構(gòu)信息。為此人們研發(fā)了微型CT來解決這一問題。本文主要針對微型CT的數(shù)據(jù)預處理與重建算法進行研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)

2、了一個微型CT的配套軟件系統(tǒng)。
　　 微型CT系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過一系列的處理才能進行圖像數(shù)據(jù)的三維重建。首先，由于設(shè)備、人為操作造成的誤差以及環(huán)境的影響，需要去除采集數(shù)據(jù)中存在的壞點、壞線和噪聲。其次，需要通過幾何校正獲取發(fā)射源、物體和探測器在重建坐標系中的位置信息。最后，對前兩步處理后的數(shù)據(jù)進行三維重建。由于探測器面積的限制，一個物體的完整數(shù)據(jù)往往需要通過幾次掃描得到，這就需要對各次掃描的數(shù)據(jù)進行圖像拼接。本文在對數(shù)據(jù)進

3、行預處理和幾何校正之后，重點研究了基于模板匹配的圖像拼接的方法，并在完成拼接之后利用FDK算法對物體的結(jié)構(gòu)信息進行三維重建及后處理。我們在實驗室自主搭建的微型CT系統(tǒng)上進行了一系列實驗，實驗結(jié)果驗證了這些方法的有效性。
　　 在上述工作基礎(chǔ)上，我們開發(fā)了一個與微型CT配套的軟件系統(tǒng)Micro-CT。該軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計和可視化界面，集硬件系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)預處理、三維重建和數(shù)據(jù)后處理于一體，能夠為醫(yī)學影像科研人員提供一個功能強大