錐束體CT三維迭代重建算法的研究.pdf

1、X射線斷層成像(Computed Tomography, CT)是利用射線對物質的衰減特性，無損地獲取物體內部結構信息的一種技術手段。該技術在醫(yī)學診斷和工業(yè)無損檢測中得到了廣泛應用。近年來，錐束CT在醫(yī)學和工業(yè)上得到越來越廣泛的應用，具有高精度、X射線劑量小、掃描速度快等特點，成為未來CT技術發(fā)展趨勢之一。隨著口腔醫(yī)學的發(fā)展，牙科專用錐束形CT獲得了廣泛應用?？谇籆T可以從不同的角度對組織進行反映，能夠發(fā)現(xiàn)更細微的病變，對骨組織情況、下

2、頜關節(jié)情況進行準確的評價，對于協(xié)助醫(yī)生進行更準確的臨床診斷起了重要作用。
　　圖像重建方法是CT技術中較為關鍵的部分。圖像重建有兩類基本方法:解析法和迭代法。解析法的優(yōu)點是計算量小，能夠在較短的時間內重建出高質量的圖像，但在投影數據不完全或高噪聲的情況下，該算法不再適用。而迭代算法對于處理不完備的投影數據方面有一定的優(yōu)勢，可以在較少的投影數據下重建出較好的圖像質量，而且對噪聲也有一定的抑制。本文研究的迭代算法包括代數迭代重建算法（

3、ART算法）、聯(lián)合代數迭代算法（SART算法）以及統(tǒng)計迭代算法EM算法。同時還研究了有序子集算法(OSEM算法)。其中ART算法是由一種基于解代數線性方程組的算法，其公式是從最小二乘法推導出。EM算法公式是基于X射線光子的泊松統(tǒng)計分布的最大似然函數推導出來。
　　最后，分別采用仿真數據和口腔CT成像系統(tǒng)采集到的實際數據從以下三點說明3種迭代算法的不同:
　　(1)在完備投影數據下，三種迭代算法都能夠獲得較高質量的重建圖像;<