工業(yè)CT窄角扇束卷積反投影并行圖像重建研究.pdf

1、能檢測(cè)大型工業(yè)構(gòu)件的高能X射線工業(yè)CT機(jī)對(duì)航空、軍工等領(lǐng)域有著明顯的重要性。工業(yè)CT機(jī)檢測(cè)對(duì)象為大型工業(yè)構(gòu)件并且要求高分辨率時(shí)，圖像重建的像素點(diǎn)陣巨大，計(jì)算量大大增加，從而圖像重建時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。本論文提出用在工作站機(jī)群上的多機(jī)并行工作的并行圖像重建解決高能X射線工業(yè)CT機(jī)的快速圖像重建問(wèn)題。 本論文介紹了工業(yè)CT和圖像重建的基本理論、基本原理等有關(guān)內(nèi)容，包括掃描方式和圖像重建算法。采用高能直線加速器作為射線源的高能X射線工業(yè)CT機(jī)多

2、采用窄角扇束掃描方式，其圖像重建屬窄角扇束掃描方式下的圖像重建。本文在比較了各種算法后，采用卷積反投影算法作為并行圖像重建的算法。卷積反投影算法的過(guò)程中存在并行性，其重建圖像質(zhì)量較好，重建速度較快，是精度與效率得到兼顧的一種算法。 本論文將窄角扇束掃描看成是多探頭的平行束掃描。對(duì)于窄角扇束掃描方式，把窄角扇束重排成平行束，再由平行束卷積反投影重建算法來(lái)重建圖像，是把掃描的高效率和重建方式的簡(jiǎn)便易行很好的結(jié)合起來(lái)。本論文對(duì)窄角扇束

3、卷積反投影算法進(jìn)行了并行性分析，指出把圖像重建任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)并行工作，并在工作站機(jī)群上討論了窄角扇束的分解、重排、平行束卷積反投影圖像重建、圖像合成的并行實(shí)現(xiàn)。 本論文采用窄角扇束卷積反投影圖像重建在工作站機(jī)群上的并行實(shí)現(xiàn)能解決高能X射線工業(yè)CT機(jī)的快速圖像重建問(wèn)題，并行圖像重建的速度與參與并行實(shí)現(xiàn)的工作站數(shù)有關(guān)。另外基于工作站機(jī)群的高性價(jià)比、高擴(kuò)展性、開發(fā)和使用上的方便靈活性等種種優(yōu)點(diǎn)，選擇工作站機(jī)群作為并行實(shí)現(xiàn)環(huán)境，還