螺旋束CT系統(tǒng)重建及射束硬化偽影抑制方法.pdf

1、計算機斷層成像技術(Computed Tomography)是一種用來觀測目標斷層的無損檢測技術，它被廣泛地應用在醫(yī)學成像和工業(yè)檢測中。與傳統(tǒng)的拍片或數(shù)字化實時成像等檢測手段相比，CT重建的斷層圖像空間分辨率高、對比度高，而且沒有影像重疊，使得在不剖開被檢測物的情況下得到質量比較好的斷層切片。
　　螺旋束CT具有掃描速度快、重建準確度高等優(yōu)點，是目前醫(yī)學診斷領域應用非常廣泛的一種CT技術，但是螺旋CT技術還沒有廣泛地被應用于工業(yè)檢

2、測領域。螺旋束CT能實現(xiàn)連續(xù)地掃描待檢測物，掃描效率高，使螺旋CT對工業(yè)中長棒型工件的掃描更方便，所以將螺旋CT應用于工業(yè)檢測領域具有一定的實際意義。本文實現(xiàn)螺旋束CT系統(tǒng)重建的主要工作包括：經(jīng)典的螺旋CT重建算法Katsevich算法的實現(xiàn)及算法的并行加速實現(xiàn)、相關軟件設計與實現(xiàn)及三維可視化軟件設計與實現(xiàn)等。
　　實際當中的X射線源的能譜具有連續(xù)性，而大部分的CT重建算法都是基于X射線是由單一能量組成的假設，這導致重建的斷層圖像

3、中出現(xiàn)射束硬化偽影。射束硬化偽影大大地降低了圖像的質量，不僅影響了診斷結果，也會對后續(xù)的自動化尺寸測量和圖像分割等過程產(chǎn)生影響，研究如何消除射束硬化偽影具有重大的意義?，F(xiàn)有的CT的硬化偽影消除方法一般需要建立轉換模型，完成從多能投影到單能投影之間的轉換或者是多能重建斷層到單能重建斷層之間的校正，這些方法大都實現(xiàn)比較復雜，而且校正結果大都是得到一個近似解，校正效果不是十分理想。
　　本文針對單材質的射束硬化偽影問題提出了一種基于深度

4、學習的校正方法。射束硬化偽影在重建圖像上表現(xiàn)為杯狀偽影和條狀偽影，而且在表現(xiàn)上具有一定的規(guī)律性，而深度學習能夠擬合輸入與輸出之間的復雜的關系，能學習圖像的特征并進行組合。所以本文采用深度學習的方法來學習含有硬化偽影的圖像與不含偽影的圖像之間的關系，從而達到校正硬化偽影的目的。網(wǎng)絡的輸入圖像是根據(jù)多能投影利用FBP算法之間重建得到的斷層圖像，輸出是某個能量下單能重建的不含偽影的斷層圖像，基于大量的數(shù)據(jù)訓練得到輸入與輸出之間的關系，得到校正