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Micro-CT系统的设计
本文旨在设计一套Micro-CT系统,包括系统的硬件设计及成像算法设计,用于实验兔子成像.通过选择不同参数的X线管和探测器,设计空间分辨率较高的硬件系统;使用FDK重建算法,利用C语言编程,实现图像重建算法.该Micro-CT系统,成像视野大,管电压大,不仅提高了空间分辨率,而且相比市面上成品机器,节约了成本,满足了实验兔子成像需求.
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FDK算法中一种新的插值方法
针对在FDK算法的反投影过程中,各个体素在探测器上投影分布的特点,本文提出一种新的插值方法.该方法根据体素投影的特点,采用在重建过程中,根据其在不同扫描角度下在各个探测器单元上的投影所占面积的加权和作为反投影值.实际实验结果表明,在FDK算法中这个新的插值方法比传统的插值方法(如:近邻插值,双线性插值)重建出来的图像边缘清晰,而且能更好地抑制噪声.
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牙科CT在口腔临床中的应用
目的:对新兴的将锥束CT应用于口腔三维成像的牙科CT (Computed Tomography)进行调研和综述,为相关的技术人员和研究者提供参考.方法:首先对牙科CT及其成像原理、牙科CT与传统CT之间的区别进行了分析介绍;然后对牙科CT在口腔临床中的应用进行了系统的综述.结果:牙科CT相对于传统CT采用了锥束光源和平板探测器,具有空间分辨率高和剂量低等优点,同时解决了常规二维透视成像技术所固有的影像重叠、失真等问题.结论:牙科CT将盲视操作变为可视操作,极大加强了口腔手术安全性,提升手术效果,给医生和患者带来福音.
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基于FDK框架的锥形束Pseudo-LT优质重建
目前 医用CT已由二维扇形束扫描模式成功演变至三维锥形束扫描模式.本文作者从经典的FDK算法框架出发,结合Noo等人提出的二维扇形束超短扫描重建算法,并在本文作者先前工作的基础上.首次将二维Lambdatomography(LT)算法与FDK型算法结合,提出一种新的锥形束Pseudo-LT算法,新算法在回避了成像公式中有关PI线计算的同时,还将关于投影数据的微分运算进行回避,较基于PI线的LT重建有了较大改进,提高了图像重建速度和重建质量.数值实验进一步验证了本文算法的有效性.
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选择性重排FDK算法及其GPU加速优化
FDK算法是目前三维图像重建的主流算法,但是传统重排FDK算法存在占用内存量较大、重建效率不高的问题,本文提出一种选择性重排FDK算法.根据重排前后投影数据的结构关系,计算出一轮重排所加载的少锥形束投影,并使用循环队列对有限帧数的投影进行选择性加载,显著降低了重建对内存的消耗.此外,利用新算法较好的并行性,借助图形处理单元(GPU)对算法进行了硬件加速,大大提升算法的执行效率.为验证算法有效性,对5123规模的仿真数据和实际数据进行重建,在不损失重建精度的前提下,新算法占用内存约为传统算法的1/3或1/5.本文算法对传统重排FDK算法进行了改进,有效降低了计算机内存占用,较好地解决了大规模投影数据重建问题.
关键词： FDK算法 选择性重排 循环队列 图形处理单元并行加速 -
Feldkamp-type-VOI锥束CT重建算法加速的研究
本文具体介绍了一种Feldkamp-type感兴趣区域锥束CT重建方法.首先,我们分析了算法的特点:继而利用锥束扫描模式存在的对称性的反投影优化性质进行算法优化;后,通过Shepp-Logan数值模拟实验显示优化方法可有效提高图像重建的速度且几乎不影响图像质量.
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基于锥束CT的小型部件检测系统设计
利用锥束CT成像的先进理论,设计了一套小型部件检测的系统.该系统能对单个小型部件进行检测,检测时间短,成像分辨率高,并能终实现三维显示;该装置具有小型化和可移动性的特点,能用于野外作业.
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一种基于FDK算法的扁平物体局部重建方法
投影数据有截断的局部重建问题是CT重建领域的一个难点,传统的重建算法会产生严重的截断伪影,近提出的BPF算法和POCS迭代方法虽然能解决局部重建问题,但是它们的重建效率和并行性都比较差。针对特殊的扁平形状物体的局部重建问题,本文对FDK算法在此类问题上的适用性进行了分析研究。通过数字仿真实验,给出了一个可以比较准确重建扁平物体局部区域的条件,即：局部区域在水平方向上的长度大于该物体在水平方向上长度的1/8,物体厚度小于该物体在水平方向上长度的1/13。数字仿真和真实数据的重建结果证实了在这个条件下FDK算法可以很好地实现扁平物体的局部重建。
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FDK算法中一种新的插值方法的研究
在FDK算法的反投影过程中,插值是关键的一步,它直接影响到重建图像的速度和质量.本文针对探测器的结构特点,提出了一种新的插值方法.该方法实现了快速求解射线所经过体素的长度,且考虑到射线与体素中心的距离对加权的影响,从而使得加权值更加精确.实验结果表明,在FDK算法中,这个新的插值方法比传统的插值方法重建出来的图像边缘清晰,且能更好地抑制噪声.
