一种用于小体积偏置探测器锥束CT系统的反投影滤波重建算法

在传统的CT系统中,系统的硬件成本和计算量都是非常巨大的.本文深入分析了一种利用偏移放置的面阵探测器的锥束CT系统,在这种系统中X射线束仅仅覆盖被扫描物体的一半体积,投影数据在探测器方向上是截断的,探测器尺寸和投影数据量都减少为传统CT系统的一半.在这种扫描方式下,现有的重建方法是首先利用重排算法获得180度范围内的平行束投影数据,然后再利用滤波反投影(FBP)算法重建出物体的三维图像.但是重排算法不可避免地会引入误差,降低重建图像的空间分辨率.本文提出了一种反投影滤波(BPF)形式的直接反投影重建方法,该方法不需要对投影数据重排,直接反投影滤波重建出最终的图像.因此,该算法在数学上更简洁,计算速度更快,能够更多地保留重建图像的高频信息.最后,数值模拟实验结果验证了该系统和重建算法能够获得高质量的CT图像.     

锥束CT图像重建算法的快速实现

本文基于锥束CT滤波反投影重建的FDK算法,通过两种算法改进并结合基于共享内存的OpenMP并行技术和代码优化,实现了锥束CT图像的快速重建.基于锥束CT实际投影数据的重建结果表明,图像重建速度得到了较大的提高,断层图像重建质量与FDK原型算法相当.     

2002年第11卷1～3期主要文章目次索引

[栏目]文章题目作者期-页码[CT理论]由相叠低分辨投影数据重建高分辨图像郭明焕张朋(2-12)PET图像基于形态学方法进行心脏的边缘提取骆国程赵永界(3-01)显微CT的锥束重建技术王革姜明等(3-07)[CT/MRI技术]CT图像存档与管理解决方案赵伟东阮昌京(1-13)CT机器、图像后处理技术的新进展何萍霞张玉花(1-44)9800MS胶片扫描管理系统简介姚健姜强(1-封3)[工业CT]数字化射线照相技术对轻物质的判断韩裕生罗娅丁厚本(1-10)射线透射成像中重物质遮挡下的轻物质检测技术研究邵立康韩裕生丁厚本(2-19)线阵探测器（LDA）的现状及发展趋势J.柯斯…     

Splatting算法在三维CT迭代算法中的应用

采用代数重建技术重建三维物体,提出了一种基于splatting原理的ART权值计算方法,以增强重建图像的空间分辨率.该算法基于三维锥束扫描方式,采用双三次样条局部基函数作为插值核,并利用其足印函数对物体进行插值来计算像素的权值.与常量插值相比,这种方法对物体的灰度值有更精确的近似,在相同的实验条件下可重建出分辨率高的物体.给出了适用于三维锥束重建的splatting算法的具体实现,并对实验数据进行了实物重建及误差分析.     

一种基于空气扫描的锥束CT环形伪影校正方法

在分析锥束CT平板探测器校正方法及环形伪影残留原因的基础上,提出一种简便的基于空气扫描的锥束CT环形伪影校正方法。该方法首先在同一锥束CT系统中采用相同参数进行空气扫描和被测物体扫描,然后分别重建出系列切片图像,最后由被测物体切片图像与空气切片图像对应相减实现残留环形伪影的校正,同时起到一定的降噪作用。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

两种典型三维CT系统及应用

三维CT系统是CT研究最活跃的前沿课题之一,三维重建算法1984年就由Feldcamp等提出,完成了三维CT的数学基础,为把计算时间减少到可接受的程度,我们采用几何参数表法成倍地缩短了重建时间.随着面阵列CCD探测器和新型平板探测器的出现,三维CT的硬件基础也已成熟,本文介绍了基于科研级CCD相机和非晶硅平板探测器的两种典型三维CT系统,并介绍了应用以上两套三维CT在生物医学和工业无损检测中的部分应用结果.     

几种降低锥束CT辐射剂量的方法

千伏级锥束CT在放射治疗、外科手术、口腔疾病诊断等领域都有广泛的应用。然而,频繁地使用千伏级锥束CT,也会给患者甚至医生带来额外的射线辐射损伤。相关统计结果表明,X射线辐射能够诱发癌症,特别是儿童和女性对射线辐射异常敏感。因此,合理使用锥束CT,同时降低锥束CT辐射剂量,对于降低射线辐射并发症风险显得非常重要。本文总结了降低锥束CT辐射剂量的常用措施,包括降低管电流、局部扫描、脉冲扫描、短扫描以及少投影扫描。辐射剂量的降低有可能会在重建图像中引入噪声、伪影。针对特定的问题,本文也提出了对应的补偿方法。      

锥束微型CT图像重建中射线源位置的修正

目的:针对利用锥束光X射线机构建的微型CT系统,对射线源的微小偏差进行校准。方法:以FAXITRONMR_20型cone-beam数字X射线机为实验对象,利用金属球模型的二维投影图像计算出射线源垂直投影位于探测板平面相对坐标。对常用的锥束CT滤波逆投影算法,给出了在非标准位置扫描时的锥束CT的修正公式。结果:通过投影测量法发现所使用仪器的射线源和探测器中心存在1.056mm的偏差,并进行了修正;以模型实验显示了修正前后的结果。结论:该方法可以精确测量射线源的相对位置,通过软件修正,重建清晰的CT图像。     

一种改进的基于原始投影数据的CT硬化校正方法

在X射线CT（Computed Tomography）技术中,X射线能谱的多色性将导致重建图像出现杯状伪迹,降低成像图像的质量。为提高重建图像的质量,本文研究了一种校正X射线多色性产生硬化现象的方法。针对噪声多集中在高频部分的特点,先将投影数据分成高低频段,然后基于射线硬化的物理属性,采用本文研究的硬化校正方法对低频部分作校正,再和高频部分进行相加,并采用实验系统对其验证。实验结果表明该方法能够有效地提高重建图像的质量。     

中国工程物理研究院研制技术成果介绍系列之二

中国工程物理研究院应用电子学研究所为适应核技术领域中光电技术和脉冲功率技术的发展需要,目前设有国家863计划强辐射重点实验室。2006年6月研制成功我国首台基于数字平板探测器的微焦点X射线源225kV显微CT系统,以数字平板探测器为基础,采用锥束X-射线进行第三代扫描的显微CT     

三维CT成像的数学模型

三维CT成像广泛应用于放疗模拟定位等临床实践。当扫描运动物体时三维图像存在的位移和形变,与扫描参数设置和被扫描物体的运动状态等关系密切。本文通过理论分析CT扫描过程,建立三维成像的数学模型,计算三维图像的时间分辨率、位移和形变等指标,并分析其变化规律,为将来进一步的实验研究奠定基础。     

工业CT在复合材料孔隙率分析中的应用

目的：研究应用高分辨率工业CT系统对陶瓷基复合材料的孔隙率进行分析的方法，材料和方法：采用俄罗斯INDINTRO公司的BT－50高分辨工业CT系统对陶瓷基复合材料试样进行CT扫描，用自行编制的后处理软件对得到的CT图像进行分析，得出材料的孔隙率，结果：通过此方法得出的结果与超声检测结果相符，说明用高分辨率工业CT系统测定复合材料的孔隙率是可行的，同时对材料进行缺陷检测，密度分析等。     

铸件的工业CT三维检测技术

通过对工业CT扫描得到的连续二维图片进行三维重建，得到试件的三维重建图像，从而可用于复杂构件的三维结构分析、缺陷硷测，并可与快速成型系统相结合，实现对复杂零件的快速复制，在产品开发及制造过程中起到了重要作用。     

基于蒙特卡罗法的三源锥束CT散射分析

在医用X-CT中,散射现象对重建图像的质量有重要的影响。多源锥束CT是医用CT的一种发展趋势,可成倍提高时间分辨率。但与单源CT相比,多源CT额外的光源会导致散射现象的加重,因此在实际应用中需要着重考虑这一问题。本文在开源工具EGSnrc的基础上,开发了一套基于蒙特卡罗法的CT仿真软件SimProj,用该软件获得了贴近...     

后64排螺旋CT冠脉检查新进展

64排CT冠状动脉成像已成为冠脉病变诊断及筛查的重要无创性检查,但心律不齐、心动过速、钙化支架伪影仍影响其冠脉成像质量以及辐射剂量过高。本文总结了后64排CT如双源CT、Brilliance ICT、宝石CT、320排CT在上述检查中取得的进展和仍然存在的不足,表明后64排CT的辐射剂量均有所减低,双源CT、Brilliance ICT随着时间分辨率的提高基本上解决了心动过速的问题,320排CT根本上解决了心律不齐的问题,并对后64排螺旋CT冠脉检查的发展前景进行讨论。     

ICT切片重构模型的剖切及应用

在ICT切片重构模型的可视化中,为了分析重构模型的任意截面形状,并且观察该截面的内部结构,需要对重构模型进行剖切.本文针对剖切提出一种简单方法,该方法利用剖切面对重构模型所在的立方体图像空间进行剖切,生成交点集合,然后将空间剖切平面映射到二维图像平面上,最后计算空间剖切平面图像的灰度值,得到剖面图像.通过剖面图像,可以直观地看到内部结构形状,为后续无损检测奠定基础.     

The new X-ray universe

Phil Charles and Andy Fabian review the changes brought to X-ray astronomy by the two orbiting observatories, XMM-Newton and Chandra.
We describe here the changes to X-ray astronomy that are being brought about by the two new orbiting X-ray observatories, NASA's Chandra and ESA's XMM-Newton. Between them they bring a dramatic gain in sensitivity, spatial resolution (now comparable to ground-based optical and infrared telescopes) and spectral resolution. The superb Chandra mirrors rapidly resolved the diffuse X-ray background and have produced stunning detailed images of a wide variety of cosmic objects. Large gains have been made by both missions in spectroscopic performance, with individual X-ray emission lines now detectable in hot stellar coronae, supernova remnants, X-ray binaries, active galactic nuclei and galaxy clusters.     

利用普及型CT机获得HRCT图像的方法及临床应用

ＨＲＣＴ（高分辨ＣＴ）图像是较常规ＣＴ具有更清晰的空间分辨率的图像。可明显提高图像质量，从而提高病灶细节以及正常和异常细微结构的显示能力，对配合临床诊断及指导临床治疗有着很高的实用价值。如何利用普及型ＣＴ机获得ＨＲＣＴ图像。我们做了技术上的改进，并在不增加硬件设备的基础上利用软件功能，提高一些技术参数，主要是扫描层厚，管电流及扫描时间，高分辨薄层重建，尽可能的缩小显示野，加大矩阵等。所得到的图像分辨率明显高于常规ＣＴ，如肺小结节的显示，腔隙性梗塞的检出率，可疑小腔隙与大的像素颗粒的辨别等。我们认为，进一步开发软件功能。会获得更加理想的ＨＲＣＴ图像