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毕业论文 小动物MicroCT图像重建及校正方法研究

  • 简介:毕业论文-小动物MicroCT图像重建及校正方法研究,共68页,24191字,中文摘要,随着计算机断层成像(CT)技术的发展,具有高空间分辨率的微焦点 CT,(MicroCT)已经成为科学研究中分析物体精细结构的重要手段之一。但是由于,制造、安装时难
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适用专业:工程物理
适用年级:大学
论文编号:204363

论文简介:

毕业论文-小动物MicroCT图像重建及校正方法研究,共68页,24191字
中文摘要
随着计算机断层成像(CT)技术的发展,具有高空间分辨率的微焦点 CT
(MicroCT)已经成为科学研究中分析物体精细结构的重要手段之一。但是由于
制造、安装时难免存在误差,CT 系统的几何关系与设计参数总会有一定的偏差。
而这种几何关系上的偏差有时会对重建图像的质量产生严重的影响。
本文主要研究 CT 系统几何参数的标定以及在此基础上的图像重建以消除几
何伪影。我们首先研究了不同几何参数对重建图像质量影响的强弱,以决定可以
不用标定的参数以降低数学处理的难度。我们比较了一些现有的标定方法,并在
此基础上提出了一种简单易行并且较类似方法更加稳定的标定方法。针对实际需
求,我们研究了圆轨道 FDK 重建算法和螺旋轨道下 Katsevich 重建算法,在重建
时加入了对几何参数的修正并且基于图形处理单元(GPU)实现了相应的较为实
用的重建算法。我们使用了模拟数据对标定方法的稳定性以及重建算法的可行性
进行了验证。
关键词:CT;几何标定;重建;FDK;Katsevich


目录
第 1 章
引言 ... 1
研究背景 .. 1
国内外研究现状 ...... 1
第 2 章
CT 系统几何参数校正方法 ..... 1
锥束重建算法 ... 2
CT 系统几何参数的标定.... 3
CT 几何参数的定义 3
各几何参数对重建图像质量的影响 ...... 4
已有的标定方法 ...... 6
Noo 方法 ... 6
Yang 的标定方法 .... 12
我们的标定方法 .... 15
采样角度间隔 Δβ 的标定....... 15
椭圆方程的建立 ..... 16
转角 η 的求取 . 17
求取 D、v0 ...... 18
求取 u0 ..... 19
求取 R ...... 19
修正中心坐标(u0, v0) ...... 20
数值实验 20
第 3 章
噪声的添加 ..... 20
椭圆轨迹的确定 ..... 20
椭圆轨迹的识别 ..... 21
实验条件 . 22
三种方法的比较 ..... 23
标定算法 . 24
锥束 CT 图像的重建 .25
基本概念 25
几何描述 . 25
反投影坐标的计算 . 27
数据完备性条件 ..... 28
圆轨道 FDK 算法 .. 29
Katsevich 算法 ....... 30
PI 线. 30
Hilbert 滤波 ..... 31
κ 平面 ...... 32
Katsevich 算法的原理 .... 33
Katsevich 算法的实现步骤 .... 34
投影数据的校正 .... 37
两种重建算法的实现 .... 39
GPU 加速的关键技术 .... 39
圆轨道 FDK 算法的 GPU 实现 ..... 40
Katsevich 算法的 GPU 实现 .. 41
数值实验 46
第 4 章
圆轨道投影数据的重建及校正 ..... 46
螺旋轨道投影数据的重建及校正 . 47
结论与展望 .......49
总结 49
后续工作 49
插图索引 ..50
表格索引 ..51
参考文献 ..52
致谢 .54
声明 .55
附录 A 外文资料的调研阅读报告 .....56
附录 B 椭圆方程的拟合 ...60


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