锥束CT重建中金属伪影去除算法研究

发布时间：2025-01-15 17:16

　　锥束CT(Cone Beam Computed Tomography)扫描是CT领域较为广泛研究的CT成像技术。和常见的单排探测器CT扫描系统相比,锥束CT扫描仪能够提高扫描的速度和重建图像的质量,在图像引导放射治疗和工业探伤等领域,锥束CT扫描都是十分重要的工具。由于扫描区域内存在金属物体或其他高衰减物体等一系列原因,会使得锥束CT重建的图像中存在伪影,金属伪影的存在会严重影响CT图像的质量和价值,因此金属伪影抑制(Metal Artifact Reduction,MAR)一直是CT成像研究的重点,本文主要研究如何改善锥束CT成像中的金属伪影问题。本文首先介绍了CT成像基础和锥束CT重建的基础理论知识,分析讨论了锥束CT金属伪影产生的原因,然后详细介绍和比较了经典的CT金属伪影抑制方法。针对现有金属伪影抑制方法的不足,本文又研究了一种基于投影融合的锥束CT金属伪影抑制方法。研究人员早在二维CT成像时期就提出了很多金属伪影抑制方法,金属伪影抑制的方法大致可以分为两类:投影数据校正法和迭代重建法,本文重点研究了投影数据校正法。投影校正法的主要目的是将被金属污染的投影区域的数据进行有效替换,...

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【部分图文】：

图2.1CT扫描机发展图

东南大学硕士学位论文6转，但是需要的步数相比较于第一代扫描机得到了减少，因此也节省了扫描所需时间。第三代CT扫描机取消了所需的平移步骤，使用大量的探测器单元排成一排，探测器阵列和射线源在扫描过程中围绕检测物体旋转，保持相对静止，但是在实际的应用中，受到如重力等因素的影响，射线源和....

图2.2锥束CT的几何条件

第二章锥束CT金属伪影抑制理论基础7锥束CT扫描仪基于体积断层成像，是第三代CT（扇束CT）在空间上的扩展，锥束CT扫描机的几何示图如图2.2所示。在扫描的过程中，射线源和探测器同步旋转，每间隔一定的角度，就获取单个投影图像，每个投影图像会相对于间隔的投影图像略微偏移，这一系列的....

图2.3单能X射线在被测物体中的衰减图示

东南大学硕士学位论文8当X射线穿过物体时，会和物体发生多种相互作用，主要有康普顿效应、光电效应和相干散射。因此当X射线穿过物体时，X光子会被吸收一部分，发生X射线衰减。在理想情况下（X射线是单能），当X射线穿过均匀物质时，输入和输出两边测量的X射线强度满足如下的Lambert-B....

图2.4圆形轨迹的Radon值分布图

东南大学硕士学位论文10数据丢失的区域通常被称为阴影区域。并且在实际扫描中，无法满足三维Radon变换需要的平行光扫描，因此三维Randon变换在实际的应用中是不可行的。图2.4圆形轨迹的Radon值分布图2.3.2傅里叶中心切片定理由于Randon变换在实际应用中的不可行，研究....

本文编号：4027612