基于迭代重建算法的X射线光栅相位CT成像
本文选题:X射线光栅成像 切入点:迭代童建算法 出处:《物理学报》2017年05期
【摘要】:基于光栅干涉仪的X射线成像技术可以同时获得样品内部的吸收信息、相位信息和散射信息,既保持了传统X射线衰减成像的优点,又拥有相衬成像和散射成像的优势.然而基于传统CT重建算法的X射线光栅成像需要采集大量完整的原始投影数据,数据采集时间过长从而使得物体接受很大的辐射剂量,难以在实际中应用.提出基于传统代数迭代重建算法的光栅成像技术.该方法利用现有X射线光栅成像系统采集少量原始投影数据,基于传统代数迭代重建算法,对旋转变化的相位数据进行CT重构,同时基于傅里叶变换的方法对微分相位数据进行相位恢复.模拟和实验结果表明,基于少量或不完备的原始投影数据,该方法能够准确重构成像对象的吸收、柑位和散射三维信息,同时还能对微分相位切片进行高信噪比的相位恢复,得到样品折射率实部衰减率,为X射线光栅成像技术在工业、生物和医学诊断等领域的应用提供理论和技术支撑.
[Abstract]:The X-ray imaging technology based on grating interferometer can obtain the absorption information, phase information and scattering information simultaneously, which not only keeps the advantages of traditional X-ray attenuation imaging, but also has the advantages of phase contrast imaging and scattering imaging.However, X-ray grating imaging based on traditional CT reconstruction algorithm needs to collect a large number of complete original projection data, the data acquisition time is too long to make the object accept a large amount of radiation dose, so it is difficult to be applied in practice.A raster imaging technique based on traditional algebraic iterative reconstruction algorithm is proposed.This method uses the existing X-ray grating imaging system to collect a small amount of original projection data, and based on the traditional algebraic iterative reconstruction algorithm, the phase data of rotation change is reconstructed by CT.At the same time, the phase recovery of differential phase data is carried out based on Fourier transform.The simulation and experimental results show that the proposed method can accurately reconstruct the three-dimensional information of absorption, position and scattering of imaging objects based on a few or incomplete original projection data, and can also recover the phase of differential phase slices with high SNR.The real attenuation rate of sample refractive index is obtained, which provides theoretical and technical support for the application of X-ray grating imaging in industrial, biological and medical diagnostics.
【作者单位】: 中北大学信息与通信工程学院;中国科学院上海应用物理研究所;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:11375257,61301259,U1232205) 中北大学校学科研究基金(批准号:2015110246) 山西省自然科学基金(批准号:2015021099)资助的课题~~
【分类号】:TP391.41;O434.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 钱少先;图象重建算法与实现[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1999年03期
2 彭翔;邱文杰;韦林彬;张鹏;田劲东;;相位解码的时-空重建算法[J];光学学报;2006年01期
3 高睿;赵瑞珍;胡绍海;;基于压缩感知的变步长自适应匹配追踪重建算法[J];光学学报;2010年06期
4 黄鑫;陈武凡;冯衍秋;;基于鲁棒估计的并行磁共振成像中部分数据重建算法[J];计算机学报;2011年09期
5 宋一中;魏本征;赵志敏;;光谱法分析代数迭代重建算法及改进[J];光谱学与光谱分析;2008年10期
6 高玮玮;沈建新;李邦明;梁春;;几种人眼波前像差重建算法的对比研究[J];光谱学与光谱分析;2010年08期
7 李红艳;万钟林;;基于网格的最小二乘重建算法[J];咸宁学院学报;2011年12期
8 谢海滨,邬学文;网格重建算法[J];华东师范大学学报(自然科学版);1999年02期
9 李镜;刘文杰;朱佩平;孙怡;;基于光栅相衬成像的扇束螺旋CT重建算法[J];光学学报;2010年02期
10 李旭红;汉字字模的自动提取和重建算法[J];湖北民族学院学报(自然科学版);1999年03期
相关会议论文 前10条
1 胡永胜;;重建算法对低剂量肺部CT扫描图像质量和诊断的影响[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
2 宋e,
本文编号:1723373
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/1723373.html