基于半扇束扫描的CT图像迭代重建算法

为解决探测器尺寸受限导致的CT图像重建区域面积受限以及X射线辐射剂量较大问题,提出一种半扇束扫描模式下的CT图像迭代重建算法。该算法将探测器水平偏置,稀疏角度下采集物体投影数据,利用ART-TV迭代算法对投影数据进行重建,达到预设迭代次数后,输出重建图像。实验结果表明:半扫描可扩大重建面积,降低探测器成本;利用迭代重建算法,降低剂量的同时重建优质CT图像。     

基于多周循环步进式插值扫描轨迹的工业CT柔性检测技术研究

为了在一次CT检测过程中同时实现被检工件的精细检测与内部缺陷快速发现的两种检测需求，提出了一种新型CT检测方案。该方案将一种改进的圆形CT投影扫描轨迹与不完全投影插值算法有效融合，实现了投影采集与最优图像实时重建的同步进行。为验证该技术的可行性，设计了相应的扇束CT仿真平台及试验模体，仿真试验结果表明，该检测技术在CT扫描过程中可及时发现被检工件的内部缺陷，扫描结束后可获得工件的精细CT图像，有效满足了工业CT用户在多种检测目的之间自由切换的柔性检测需求。     

探测器分块排列的CT系统及其图像重建

为解决CT系统中扫描视野受限及低剂量成像问题,提出一种探测器分块排列的CT系统及其稀疏角度CT图像迭代重建方法。探测器分块排列可扩大CT图像物体扫描视野,稀疏角度采集投影数据能有效降低辐射剂量,同时采用ART-TV迭代算法重建CT图像。仿真实验表明:该方法可有效扩大CT系统扫描视野,在稀疏角度获取投影数据采集方式下,利用ART-TV迭代重建算法可重建优质CT图像,实现降低辐射剂量的目的。     

基于小波阈值去噪的CT图像重建

实际扫描过程中投影数据不可避免地受到各种噪声的干扰,进而影响了图像重建的精度.提出了一种基于小波阈值去噪的图像重建方法,首先对不同角度下的投影数据进行小波分解,并对分解后的小波系数进行阀值化去噪处理,然后经过逆小波变换得到去噪后的投影数据,再由这些去噪后的投影数据进行图像重建.实验结果表明本文的方法非常有效,与传统的重建方法相比,由去噪处理后的投影数据所重建的图像质量明显改善.     

教学用工业CT实验仪器的设计与开发研究

计算机层析成像(CT)技术采用射线从多个角度穿透物体来重建断层图像或三维图像,该技术已经广泛地应用于医学诊断和治疗、工业无损检测和无损评价.因此,对于大学学生来讲,了解和掌握CT技术的基本原理具有重要意义.本文详细介绍了用于大学教学的CD-50BG型CT实验仪.该仪器采用"平移 旋转"的扫描方式,具有活度为0.74 GBq的137Cs γ射线源、单个塑料闪烁体 光电二极管的探测器和50 mm的视场直径,其中射线源安装在钨合金的屏蔽容器中.同时,开发了图像处理软件对采集数据进行处理,重建断层图像和重构三维图像.重建断层图像可达到11 p/mm的空间分辨率和1%的密度分辨率.目前,已经有包括清华大学、北京大学在内的十余所高校将该仪器用于基础教学.     

少投影钢管截面CT重建研究

通过钢管截面CT图像,可以获取其大部分的参数指标,全面检测钢管质量.但是CT图像重建往往需要大量投影数据,这些数据的采集和计算非常耗时.为了加快钢管检测的速度,本文研究了少投影条件下钢管截面的图像重建算法并通过模拟数据验证了其重建的效果.我们分别用ART、MAP和OSEM这三种迭代重建算法对仿真模型进行了重建试验,并根据钢管本身的先验知识分布对算法做了改进,使重建图像质量有了明显的改善.模拟试验的结果表明,ART、MAP和OSEM算法可以实现少于20组投影数据下钢管截面较为精确的重建,并且可以做到10组投影下的近似截面重建.     

大型工业CT流水线图像重建

大型工业CT中，采用等角度扇形束扫描，为达到高分辨率，需要在每个投影下微动探测器。多次采集数据。为了节省成像时间，设想让重建计算和数据采集同时进行，称为流水线图像重建法。研究了这种 水线图像重建方法，并与传统方法的效率进行了比较。     

三维重建技术在工业CT中的应用

用图像的三维重建技术,实现连续断层CT图像的三维可视化是近年来国内工业CT领域内的-个重要研究方向.用三角面片连接轮廓线方法,实现了连续等间隔工业CT图像的三维重建,获得了扫描物体的三维立体显示图像.通过计算机交互操作,实现多角度、多方位观察物体,无损测量物体三维参数等功能.利用重建出的三维图像,检测人员可以获得物体更多的空间结构信息,从而提高无损检测的方便性和准确性.     

不同强度射线源工业CT扫描参数优化研究

以含有不同强度射线源的高精度工业CT设备为研究对象，开展了投影数K与每个角度投影测量次数M等扫描参数优化配置的研究。建立了Matlab扇束CT仿真平台，基于不同扫描参数，模拟了不同射线强度下的CT投影与重建仿真，并采用人眼主观评价及CT重建图像客观评价相结合的方法对仿真图像质量进行了评估，给出了在限定检测时间条件下的扫描参数K、M优化配置准则及相应计算公式。在包含X光机和⁶⁰Co两种不同射线源的高精度工业CT设备上开展了锥束CT验证试验，试验结果表明，CT扫描参数优化方法及公式可行有效，为高精度工业CT检测设备的优化使用提供了一种技术手段。     

基于平板探测器投影数据预处理的三维CT重构算法研究

大面积非晶硅平板探测器(flat panel detector-FPD)在工业透射射线成像领域得到越来越多的应用。基于FPD的圆轨道FDK型三维计算机层析成像技术(Computed Tomography,3D-CT)检测速度快,但成像质量不及2D-CT。为发挥3D-CT速度优势,抑制噪声同时提高图像重建的质量。以由平板探测器得到的二维投影数据为研究对象,提出了一种对投影数据分别进行高频和低频两次滤波的投影预处理方法,然后将分别重建的图像叠加最终得到高质量的重建图像。由算法的仿真实验结果表明,重建图像质量得到明显改善,系统噪声得到抑制。