基于平板成像器件的三维ct重建算法研究

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1、分类号：TP391单位代码：10110学号：S20100564中北大学硕士学位论文基于平板成像器件的三维CT重建算法研究硕士研究生蔡文涛指导教师王明泉学科专业信号与信息处理2013年06月01日图书分类号TP391密级非密注1UDC硕士学位论文基于平板成像器件的三维CT重建算法研究蔡文涛指导教师（姓名、职称）王明泉（教授）申请学位级别工学硕士专业名称信号与信息处理论文提交日期2013年4月20日论文答辩日期2013年6月3日学位授予日期年月日论文评阅人王召巴（教授）续欣莹（副教授）答辩委员会主席李德玉（教授）2013年6月5日原创性声

2、明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复

3、制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学研究生硕士学位论文基于平板成像器件的三维CT重建算法研究摘要锥束CT利用平板探测器获取物体的二维投影，而物体断层图像则是利用三维重建的方式获得。相对于传统二维CT来讲，这种方式不仅扫描的速度比较快，与此同时，它还具有射线利用率高等多方面优势，然而其在成像质量方面却比二维CT逊色不少。针对这一问题，本文通过对二维投影数据预处理，以达到抑制噪声的同时提高重建图像的质量。研究内容主要分为以下几个方面：1、对多种

4、CT图像重建算法进行了较为深入的研究和分析，并对FBP及FDK这两种滤波反投影算法进行了详细推导，分析了锥角的大小对经典FDK算法图像质量的影响,并分别实现了仿真实验。2、分析了影响CT图像重建效果的因素，详细介绍了由于数据不完备、射线硬化及康普顿散射等原因所产生的伪影，为投影数据预处理的理论提供依据。3、采用了一种投影预处理算法，该算法是在小波变换的BayesShrink阈值和WindowShrink阈值两者结合的基础上发展而来的。其中小波变换能够进行多分辨率分析，该投影预处理算法就是利用小波变换所具有的系数控制及多尺度分析功能，同

5、时将域值滤波方法融入其中，从而达到数据降噪预处理的效果。从实验结果可以看出，利用该方法降噪重建所得到的图像质量得到显著提高，在重建时其能够有效改善由噪声所引起的图像质量下降。关键词：锥束CT,图像重建,滤波反投影,投影预处理中北大学研究生硕士学位论文3DComputedTomographyReconstructionAgorithmBasedOnFlatpanelDetectorAbstractCone-beamCTcanusetheflatpaneldetectortoobtainthe2Dprojection,andgettomo

6、graphicimagesofobjectsthroughthree-dimensionalreconstruction.Comparedwiththetraditional-2DCT,Ithassomeadvantages,suchasfastscanningspeed,highutilizationofradiation,buttheimagequalityislessthanthetwo-dimensionalCT.Tosolvethisproblem,Ipreprocessthetwo-dimensionalprojectio

7、ndatas,inordertosuppressthenoisewhileimprovingthequalityofthereconstructedimage.Themaincontentsinclude:1.AvarietyofalgorithmsofCTimagereconstructionarestudyed,derivefilteredback-projectionalgorithm:FBPandFD.IanalyzetheimpactonimagequalityoftheclassicalalgorithmFDK,which

8、canbecausedbythesizeofthecone-angle.Meanwhile,Iachievesomesimulationexperiments.2.Itanalyzedthattheimpactfacto