基于不完备数据的大视野锥束ct重建算法

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1、－－’Ｉ－．Ｈ，—１来太學照ｒ咒０：硕±学位论文ＴＨＥＳ，ＩＳＦ０民ＭＡＳＴＥ民，ＳＤＥＧＲＥＥ＞‘－－ｉ中ｗｊｊＢ爛＾论文题目基于不完备数据的大视野锥束ＣＴ重建算法作者苑疑木学院中荷生物医学与信息工程学院专业生物医学工程指导教师康雁教授滕月阳讲师Ｉ＇４备注－１—二０五年六月日’＾Ｉ分类号密级ＵＤＣ学位论文基于不完备数据的大视野锥束ＣＴ重建算法作者姓名：苑窺木指导教师：康雁教授东北大学中荷生物医学与信息工程学院滕月阳

2、讲师东北大学中荷生物医学与信息工程学院申请学位级别：硕±学科类别：工学学科专业名称：生物医学工程论文提交日期：２０１５年５月论文答辩日期：２０１５年６月：学位授予日期：２０１５年７月答辩委员会主席张耀楠：柯丽评阅人、张耀楠东北大学２０１５年０６月ＡＴｈｅｓｉｓｉｎＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｒｅＦＯＶＣｏｎｅ－ＢｅａｍＣＴＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｇＡｌｏｒｉｔｈｍｓＢａｓｅｄｏｎＩｎｃｏｍｌｅｔｅＤａｔａｇｐＢｙＹｕａｎＮｉｍｕＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ

3、ＫａｎｇＹａｎｐＬｅｃｔｕｒｅｒＴｅｎｇＹｕｅｙａｎｇＮｏｒｔｈｅａｓ化ｒｎＵｎｉｖｅｒｓｈｙ化ｎｅ２０１５独创性声明。本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的论文中取得的研究成果除加标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表。或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。＾学位论文作者签名：＾＾！＾＾．。乂．／片日期：２５学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定

4、：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的。复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人同意东北大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：□－年－半年□年半□两年：学位论文作者签名导师签名；签字日期：签字日期；６．，夸－－Ｉ东北大学硕壬学位论文基于不完备数据的大视野锥束ＣＴ重建算法摘要计算机断层成像技术（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ，简称ＣＴ），利用采集不同角度下Ｘ二射线穿过受测物体的衰减信息，经过维或Ｈ维重建物体获得物体内部结构信息。它能

5、够Ｗ无损、精确、直观的方式表现物体的内部结构信息。其中锥束ＣＴＷ其灵活的扫描模式和极低的摇射剂量在医学检查和局部组织成像中得到了广泛应用。为了降低锥束ＣＴ的硬件成本、减少扫描剂量、增大视野区、减小甚至消除不完备一数据带来的伪影，本文研究了种采用探测器横向偏置的扫描结构的锥束ＣＴ，在未增加机械复杂度和探测器尺寸的情况下一，将视野增大近倍并且减小了受检物体受到的福射剂量。由于方案中采用了特殊扫描系统结构，采集得到的正投影数据并不是完备的，不能使用现有的重建算法直接进行图像重建，ＣＴ基本文从础成像理论出发，对提出的插值重排偏置重建算法、预加权偏置重建

6、算法进行了详细的分析Ｗ及严格的数学推倒，比较两者的优劣势。插值重排偏置重建算法计算复杂度高，对投影数据的插值重排导致空间分辨率的损失，而且重建后图像质量不高。由于Ｗ上诸多问题，从备选方案中剔除。而，对数据兀余区域进行加权处理预加权偏置重建算法充分利用数据的冗余性，保证处理后投影数据的平滑连续及反投影次数为一，不仅避免了计算复杂度的提高，最终获得的重建质量也千分可观。此外还对后者进行了ＣＵＤＡ改写，并行运算，实现算法加速，更具实际应用价值。并在最后进行了仿真实验及实际系统的测试，不仅从理论上，更从实际角度出发论证本文提出的算法有效性。关键词

7、：不完备数据；扩大视野；锥束ＣＴ；ＣＴ重建算法－－ＩＩ东北大学硕去学位论文Ａｂｓｔｒａｃｔ－ｒＬａｒｅＦＯＶＣｏｎｅＢｅａｍＣＴ民ｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏ打ＡｌｏｉｔｈｍｓｇｇＢａｓｅｄｏｎＩｎｃｏｍｐｌｅ化ＤａｔａＡｂｓｔｒａｃｔ－Ｃｌｉｆｏｍｐｕｔｅｒｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＣＴｃａｎｕｓｅｓｔｈｅＸｒａｙａｔｔｅｎｕａｔｉｏ打ｖａｕｅｓｆｒｏｍｄｅ化ｎｔｖｉｅｗ）ａｎｌｌｉｉｔ．Ｉｔｔｔｉｔｌｅｓｔｏｒｅｃｏｎｓｔｒ