錐束X射線成像技術(shù)中若干關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、錐束X射線成像技術(shù)因其軸向分辨率高、掃描速度快、X射線利用率高以及成像快速等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于活體小動物成像、人體乳腺癌診斷等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，并成為醫(yī)學(xué)成像研究領(lǐng)域中最為活躍的前沿課題。因此，研究如何提高錐束X射線成像質(zhì)量具有重要的學(xué)術(shù)價值和應(yīng)用研究價值。
　　本文圍繞錐束X射線成像中影響圖像重建質(zhì)量的若干關(guān)鍵因素和相應(yīng)解決辦法展開研究。論文主要包括三方面內(nèi)容：
　　第一，本文以3DShepp-Logan模型為成像對象并根據(jù)X射線追

2、蹤技術(shù)建立了錐束X射線成像仿真平臺來驗(yàn)證評價所發(fā)展的錐束三維重建算法。在此基礎(chǔ)上，針對小動物的醫(yī)學(xué)解剖成像在生物醫(yī)學(xué)研究中的重要性，本文基于數(shù)字化標(biāo)本放射影像系統(tǒng)搭建了封閉式錐束micro-CT成像系統(tǒng)，并通過自制小動物仿體成像實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行評價。最后，為了更好地研究小動物成像，利用開放式錐束CT成像系統(tǒng)對活體小老鼠進(jìn)行了成像實(shí)驗(yàn)。
　　第二，針對基于FDK重建中投影數(shù)據(jù)的不完備性所引起的圖像軸向重建精度下降的問題，本文提出了采用經(jīng)

3、驗(yàn)函數(shù)加權(quán)方法對FDK算法進(jìn)行修正。該算法在無需增加原有單圓掃描軌跡的前提下，利用倒高斯函數(shù)因子對FDK重建算法進(jìn)行預(yù)加權(quán)改進(jìn)，從而有效地補(bǔ)償了圖像軸向重建精度的衰減。最后，通過模擬研究定量地評價了該算法對圖像噪聲的抑制作用，并利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了加權(quán)補(bǔ)償算法的有效性。
　　第三，對于成像系統(tǒng)幾何誤差引起的重建偽像以及圖像失真問題，論文提出了基于校正仿體的系統(tǒng)幾何誤差的校正方法。該方法通過自制校正仿體預(yù)先提取出各投影角度下的投影矩陣，并