CT图像校正与并行重构

发布时间：2022-02-20 05:22

　　CT（Computed Tomography）技术是X射线领域一个重要研究方向,其原理是由于物体不同部位对X射线衰减不同,从而在探测面形成X射线图像的衬度分布。通过多个角度的投影数据结合特定的重建算法,即可重构出物体内部构造信息。然而,CT技术在应用中更受关注的点是重构效果与重构过程消耗的时间。本论文将讨论从平板探测器的输出预处理,以及锥束CT系统几何参数标定这两方面对重构中的伪影进行消除。再研究基于CUDA的反投影滤波重建算法,以提升重构效率。首先,将分析实验使用的平板探测器可能存在的性能缺陷。以X射线衰减的数学模型为基础,分别针对平板探测器的暗电流、增益不一致和光场不一致推算出校正公式。而坏像素点则由于产生的特殊性,需要单独进行识别再做校正处理。然后,根据计算出的理论基础先分别进行实验,证明上述理论的实践效果良好。再将综合处理的结果运用到重建算法中,根据校正前后的重构效果证明所提出方法的可行性。其次,介绍锥束CT系统的几何结构,并探讨投影平面可能存在的几种偏差情况。按照几何误差存在的类型,推算出几何误差对投影点位置产生的影响。再根据误差类型设计仿真实验。仿真实验的投影数值将按照上一... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 探测器输出校正
        1.2.2 锥束CT系统参数标定方法
        1.2.3 CT重建算法
        1.2.4 GPU硬件加速
    1.3 文章主要内容
第2章 CT重建算法探究
    2.1 CT重建的理论基础
        2.1.1 CT重建的物理基础
        2.1.2 CT重建的数学基础
    2.2 滤波反投影算法研究
        2.2.1 反投影重建算法
        2.2.2 滤波反投影重建算法
    2.3 本章小结
第3章 探测器输出校正
    3.1 校正原因
    3.2 校正方案
        3.2.1 暗场校正
        3.2.2 光场强度和增益系数不一致校正
        3.2.3 坏像素的识别与校正
    3.3 实验结果及讨论
    3.4 本章小结
第4章 锥束CT系统参数标定
    4.1 引言
    4.2 CT系统的几何误差对重建图像质量的影响
        4.2.1 锥束CT系统的几何结构
        4.2.2 几何误差与重建效果关系分析
        4.2.3 仿真实验结果
    4.3 CT系统的几何参数标定算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 实验结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 基于CUDA对 CT图像重建的加速
    5.1 CUDA的架构
        5.1.1 硬件架构
        5.1.2 软件架构
        5.1.3 CUDA的程序模型
    5.2 基于CUDA的反投影滤波算法实现
        5.2.1 滤波处理
        5.2.2 反投影计算
    5.3 实验结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 存在的问题与对后续工作的展望
参考文献
致谢



本文编号：3634400