CT式行李安檢系統(tǒng)16層螺旋插值算法的研究與硬件實現(xiàn).pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)各類恐怖襲擊事件的不斷發(fā)生，行李安全檢查正在成為CT技術(shù)應(yīng)用的一片新天地。CT技術(shù)是目前安全檢查中準確度最高的一種安檢技術(shù)，但由于它照射劑量大、檢查速度慢等缺點，多層螺旋CT應(yīng)運而生。由于多層螺旋CT具有射線利用率高、一次可重建多幅圖像、掃描時間短等優(yōu)點，因此有必要對多層螺旋CT的成像系統(tǒng)進行研究，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多層螺旋CT式安檢系統(tǒng)。將多層螺旋CT運用到行李安檢系統(tǒng)中，耗時過長的軟件插值重建算法已不能滿足行李安檢

2、的實時性要求。因此本論文主要研究多層螺旋CT的插值算法及其硬件實現(xiàn)。 本論文在研究螺旋CT原理的基礎(chǔ)上，分析、研究了兩種經(jīng)典的螺旋插值算法（360°插值和180°插值）及其重建圖像的質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上結(jié)合算法的復(fù)雜度、性能及安檢系統(tǒng)的硬件特性，提出基于16層CT式行李安檢系統(tǒng)的360°螺旋插值算法，并對該算法進行軟件模擬。軟件模擬重建后的圖像與原圖像相比，雖然存在偽影，但能夠分辨內(nèi)部的細小物體，圖像效果滿足行李安檢系統(tǒng)的要求。

3、 其次基于提出的16層螺旋插值算法及行李安檢系統(tǒng)的實時性要求，進行算法硬件方案的可行性分析。結(jié)合乒乓操作和流水線工作的思想，提出高速插值的硬件整體設(shè)計方案。該方案主要包括數(shù)據(jù)管理模塊、單角度插值模塊、數(shù)據(jù)存儲及分配模塊，并在QuartusⅡ里對各個模塊進行仿真，驗證了各個模塊的功能均正確。 最后基于Altera公司的DE2實驗平臺及已有的圖像重建軟件，完成16層螺旋插值算法硬件方案的測試。實驗結(jié)果圖雖然存在偽影，但能夠