ct系统标定与有限角度ct重建方法的研究

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1、乂连强又大養DALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工福损±导恆巧交MASTE民ALDISSERTATION幽理占CT系统标定与有限角度CT重建方法的研究工程领域电子与通信工程___作者姓名郭莖僮教摄指导教师迹抢__2〇16^M70答辩日期______专业学位硕±学位论文CT系统标定与有限角度CT重建方法的研究Rese化ch-onCalibrationMethodandLimitedangleRecons仕uctionAlorithm化rCTSst

2、emgy作者姓名:郭立倩工程领撤电子与通信工程学号:31409014指导教师:孙怡教授完成日期:2016年06月06日大遠巧义乂#DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文工,是本人在导卿的指导下进行研究作所取得的成果。尽我所知,除文中己经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果,也不包含其他臣申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本巧究所做的贾献均。与我己在论文中做了明确的说明并

3、表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。《、統■L/^楚^学位论文题目;C/_為敗却良■了也兩法债研也]洋-作者签名:1日期:年^月^日嘴大连理工大学专业学位硕±学位论文摘要计算机断层成像(ComputedTomography,CT)技术的出现使得在不破坏被扫描物体内部结构的前提下,对物体的结构信息检测成为可能。伴随着医学诊疗和工业探伤领域的快速发展,CT技术的应用越来越多,同时也意味着对CT设备的精密度要求也越来越高。当实际的CT成像系统不满足理想成像关系时,即系统中的射线源、探测器或旋一重建过程

4、中投影地址的计算出现错误转台中任意个装置存在几何偏差,都会导致,严重影响断层图像的重建质量,因此对CT成像系统的几何参数进行标定至关重要。一本文借鉴摄像机针孔成像模型,提出了种锥束和螺旋束CT成像系统的几何标定方法,设计了带有对称重复纹理的标定模板。首先将探测器的角度偏差转化为系统外参数的旋转矩阵,利用各个像素在探测器无偏角时标定模板的投影图像与探测器有偏角时一标定模板的投影图像之间的对应关系,将探测器的角度偏差求解转化为定约束下标定。模板投影图像的秩最小化问题完成探测器的角度偏差求解后,再结合标定模板的几何成像关系对CT成像系统的其它几何

5、参数(射线源到旋转轴的距离、射线源到探测器的距离、中也射线的投影坐标、升降轴与旋转轴之间的角度偏差)进巧求解。该方法利用标定模板投影图像的全局特征,具有较高的准确性,本文进行了实际实验。随着CT成像设备的更新和许多改进重建算法的提出,CT技术取得了快速发展。工一些实际应用中业CT中的扫描对象多种多样,在检测被扫描物体的,出于对X射线辖射能量水平、检测目栋的几何结构、探测器大小、现场检测空间等情况的考虑,采集的投影数据往往不全,因此有限角度CT的高质量重建就显得尤为重要。2006年,压缩感知理论被提出:,该理论指出自然信号能够用远低于奈奎斯特

6、采样率的数据进行精确恢复。随着该理论的出现,许多学者致为于将压缩感知理论与有限角度CT重建相结合,本文在现有基于压缩感知理论研究有限角度CT重建算法的基础上,提出基于加权异向TV与小波正则化项的有限角度CT重建算法,并利用増广拉格朗日乘子法进行求解,该算法充分考虑了待重建图像的边缘方向信息和被检测物体在小波域的稀疏性,对于图一像边缘与细节的恢复具有较好的效果,并具有定的抑制噪声干扰能力。模拟数据实验和真实数据实验证明了本文算法的鲁棒性与有效性。关键词:CT;系统标定;有限角度CT重建--ICT系统标定与有限角度CT重建方法的研究

7、民esearchonCa-l化rationMethodandLimitedangle民econstructionAlgorithmforCTSystemAbstractComutedtomographytechniuehasmadeitoss化letodetect化ei打teriorStructureofpqpobectw她outandamaeto也escannedobect.Wi化化eraiddevelome打tofmedicalandjygjppindus

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