micro-ct快速扫描及其降噪方法研究

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1、爵爲結謂知善硕±学位论文＂．？．Ｍ－ｉｃｒｏＣＴ快速担描及其降噪方法研究‘‘作者姓名１＿＾指导教师姓名、职称朱守平副教授申请学位类别ｘｆｉ—｜，ｗｍＳｈ．４．＇＾学校代码10701学号1312122986分类号TB391密级公开西安电子科技大学硕士学位论文Micro-CT快速扫描及其降噪方法研究作者姓名：熊磊一级学科：生物医学工程二级学科：生物医学工程学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：朱守平副教授学院：生命科学技术学院提交日期：2015年12月FastscanningofMicro-CTsystemandd

2、enoisingmethodresearchAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinBiomedicalEngineeringByXiongLeiSupervisor:ZhuShouPingAssociateProfessorDecember2015西安电子科技大学学位论文独创艳（或创新巧）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加

3、Ｗ标注和致谢中所罗列的内容＾处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。／、如本人签名：日期；从；、／么＿西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅，、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的

4、全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文，、发明专利等成果署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿、本人签名：八导师签名：．敕日期：心＞１每、心日期：９０Ｋ？．ｌｌｐ摘要摘要微型计算机断层成像（Micro-ComputedTomography，Micro-CT）技术因其较高的空间分辨率、无损动物组织、较低的成本，在分子成像领域得到广泛的应用，同时Micro-CT可以为其他成像提供解剖学上的高分辨率结构信息，因此它还可以和正电子发射计算机断层成像技术（Posi

5、tronEmissionComputedTomography，PET）、单光子发射计算机断层技术（SinglePhotonEmissionComputedTomography，SPECT）等其他成像技术相融合，组成多模态融合系统。本文致力于构建一个转盘式小动物Micro-CT系统，用于与小动物PET、光学成像进行多模态融合，主要完成了以下几方面的工作：1.搭建了一套转盘式Micro-CT系统。首先提出了系统的设计目标，并对系统的相关性能做了仿真分析，主要包括其极限空间分辨率和采集视野；接着实现了Micro-CT硬件系统的搭建，它将作为正在研究中的一套三模态系统的子系统，具有较高的

6、空间分辨率，可调节的视野范围，满足了不同的成像需求；然后开发了一套控制软件用于CT图像采集；最后对其性能做了测试，主要包括X光源的焦斑移动，高对比度空间分辨率，对比度分辨率等相关性能，并通过小鼠实验对该系统的成像性能进行了验证。2.为了降低Micro-CT成像扫描剂量，开发了一种快速扫描的图像采集方法。首先通过理论的推导证实了其可行性，然后给出了详细的方案，完成了整个采集流程的设计，并通过专门的仿体实验验证了该快速扫描方法的成像效果，最后使用快速扫描的方法进行了小鼠的图像采集。3.研究了基于非局部平均的CT成像降噪问题。考虑到快速扫描图像积分时间过低，照射剂量较少，造成图像噪声过

7、大，本文引入了非局部平均降噪算法，并将该算法应用于投影数据，投影数据转换成的正弦图以及三维重建数据，在这三种情况下分析了算法的降噪性能，比较了算法的优劣，最后将该算法应用于快速扫描的CT图像，并取得了较好的降噪效果。关键词：Micro-CT，小动物成像，快速扫描，降噪IABSTRACTABSTRACTMicrocomputedtomography(Micro-CT)technologyhasbeenwidelyusedinmolecularimagingbecauseofitsh