虛擬CT系統(tǒng)成像過程仿真技術(shù)研究.pdf

1、虛擬CT系統(tǒng)能夠預(yù)測和優(yōu)化系統(tǒng)的某些性能參數(shù)，輔助硬件系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化，同時對實際實驗中的參數(shù)預(yù)設(shè)提供了一個指導(dǎo)性的意見，為重建精度和質(zhì)量分析提供先進的CT非接觸無損檢測手段和關(guān)鍵技術(shù)，因此其仿真技術(shù)逐漸成為學(xué)者們研究的熱點。本文正是以虛擬CT系統(tǒng)為研究對象，對虛擬CT系統(tǒng)成像過程的物理特性進行深入挖掘刻畫，并將其融入CT成像過程仿真中，建立更能逼真反映實際CT成像過程的仿真模型，進而為虛擬CT系統(tǒng)研究提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，提升虛擬CT系

2、統(tǒng)的實際應(yīng)用性。 首先，在分析CT成像與仿真的原理基礎(chǔ)上，對X射線產(chǎn)生過程進行了仿真；并以此為基礎(chǔ)，分析CT成像系統(tǒng)中X射線的連續(xù)譜分布、材料衰減系數(shù)與射線的能量之間的關(guān)系以及射線源焦點尺寸對X射線成像的影響，并將此類影響因素融入投影過程仿真模型。在投影仿真模型的實現(xiàn)過程中采用了自適應(yīng)辛普生能譜抽樣技術(shù)，該技術(shù)可以根據(jù)X射線的譜分布的走勢自適應(yīng)離散求和，從而在仿真精度及速度上有較大提高。 其次，在X射線CT成像過程中，由

3、于散射影響，其圖像的對比度降低，邊緣模糊，為此在虛擬CT系統(tǒng)中應(yīng)融合散射仿真模塊.以便更逼真地反應(yīng)實際CT系統(tǒng)的成像過程。本文根據(jù)X射線與物質(zhì)相互作用與否以及散射對CT圖像的影響，提出了一種脫離投影過程的簡便有效的散射過程仿真技術(shù)--基于ICA圖像融合的虛擬CT系統(tǒng)散射仿真技術(shù)。該技術(shù)是利用ICA圖像融合技術(shù)，實現(xiàn)無散射CT圖像和根據(jù)先驗信息以及散射退化模型所確立的散射圖像之間的融合，進而實現(xiàn)虛擬CT系統(tǒng)散射過程仿真。 最后，通