三维锥形束ct成像fdk重建算法发展综述

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1、中国体视学与图像分析2005年第10卷第2期116CHINESEJOURNALOFSTEREOLOGYANDMIAGEANALYSISVo.l10No.2Jun.2005'文章编号:1007-1482(2005)02-0116-06·综述·三维锥形束CT成像FDK重建算法发展综述张剑,陈志强(清华大学工程物理系粒子信息获取与处理实验室,北京100084)摘要:在各种三维锥束重建算法中,近似算法由于数学形式上简单,实现起来容易,而且在锥角比较小的情况下,能够取得较好的重建效果,所以在实际中有着广泛的应用。在各种基于滤波反投影的近似算法中,FDK类型的算法一直是实际应用中的主流。鉴于FDK方法巨

2、大的实用价值,本文对它的历史和目前的发展,包括标准FDK、推广到任意轨道的G2FDK、以及着眼于提高重建速度或重建精度的其它FDK衍生算法等作了一个回顾和总结,并对实际应用中FDK存在的问题作了进一步的讨论分析,最后对FDK算法理论的发展进行了展望。关键词:锥束CT;近似算法;FDK;衍生算法中图分类号:TL8;TP391.41文献标识码:AReviewofrecentdevelopmentinFDKreconstructionalgorithmsfor3DconebeamCTZHANGJian,CHENZhi2qiang(DepartmentofEngineeringPhysics,Tsi

3、nghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Amongallkindsofreconstructionalgorithmsfor3Dcone2beamCT,approximatealgorithmsarewidelyusedinpractice,becausetheyhavesimplemathematicsexpressions,andcanbeeasilyimple2mented.Theacquiredreconstructioneffectisgoodwhenconeangleissmall.Amongvariousapproxi2mate

4、algorithmsbasedinfilteredback2projection,Feldkamp2typealgorithmsarethemainstreammeth2odsinpracticeallthetime.WhereasFeldkamp2typealgorithmshavetremendouspracticalvalue,inthispaperwepresentabriefreviewofthehistoryandrecentdevelopmentforthem,includingstandardFDK,generalFDK,whichisgeneralizedtoarbitra

5、ryorbitsandotherderivedalgorithmsforFDKcon2sideringreconstructionspeedorprecision.Thenitmakesadiscussionandanalysisaimingattheexist2ingproblemsofFDKalgorithms,finallyitmakesaprospectforthetheoreticdevelopmentofFDKalgo2rithms.Keywords:cone2beamCT;approximatealgorithms;FDK;derivedalgorithms近年来,三维锥束CT

6、在医学和工业上得到越来内存资源,因此,成为实际CT系统中的主流算法。越广泛的应用,同时锥束图像重建算法也在迅速发而在解析算法中,近似算法由于数学上简单,实现起展。这些算法包括解析算法和迭代算法。其中,解来容易,而且当锥角比较小时,能够取得较好的重建析算法又分为近似算法和精确算法。相对于迭代算效果,所以在实际中有着广泛的应用。在各种基于法,解析算法具有更快的重建速度,并且占有较少的滤波反投影的近似算法中,FDK类型的算法一直是收稿日期:2005-05-26基金项目:国家自然科学基金项目(No.10135040)作者简介:张剑(1981-),男(汉),清华大学工程物理系,硕士研究生研究方向:小型

7、面板探测器三维锥束CT算法和工程实现,E2mail:zhangjian99@tsinghua.org.cn2005年第10卷第2期张剑等:三维锥形束CT成像FDK重建算法发展综述117实际应用中的主流。FDK是精确重建的。因为投影数据经过FDK算法本文对FDK算法的发展历程,做了一个简单的中与锥角有关的因子cosκ加权后得到的就是正确回顾和总结。文章首先简单介绍了标准FDK算法,的扇束数据。接着重点介绍了FD