ct成像硬化及金属伪影校正算法研究

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1、分类号：TP311密级：公开研究生学位论文论文题目（中文）CT成像硬化及金属伪影校正算法研究论文题目（外文）Beam-hardeningArtifactandMetalArtifactCorrectionMethodResearchinComputedTomography研究生姓名柴佳彬学科、专业粒子物理与原子核物理研究方向CT图像伪影校正学位级别硕士导师姓名、职称李公平教授论文工作起止年月2014年7月至2016年3月论文提交日期2016年3月论文答辩日期2016年5月学位授予日期校址：甘肃省兰州市原创性声明

2、本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做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：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有

3、关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：CT成像硬化及金属伪影校正算法研究中文摘要在计算机断层成像中，利用探测器测量各个方向

4、上射线穿过物体后的剩余射线强度，通过图像重建算法计算出物体断层的线性衰减系数分布，然后以图像的形式显示出来，就得到物体内部该断层的图像。导入三维重构软件，就得到物体内部的三维图像。由于CT能够无损坏地观察物体内部结构，所以该技术被应用到很多领域中。CT系统是一个很容易产生伪影的系统。硬化伪影和金属伪影普遍存在于重建图像中。硬化效应产生的主要原因是X射线的多能谱。射线与物质的相互作用过程中，低能.X射线更容易.被衰减掉，这样随着射线在物质中穿过的距离加深，其平均能量升高，射束“硬化”，在图像中产生伪影。而金属伪影

5、的产生缘于其较高的原子序数，对射线的衰减作用强烈，致使探测器几乎接收不到光子，探测到的只是错误的数据，经过重建算法对数据重建，CT图像中表现为明暗相间的条纹。伪影会降低.整个图像.的质量，甚至.无法观察感兴趣区域，降低了医生对疾病做出.准确诊断的可能性。本文首先介绍了X射线与物质相互作用的基础知识，在此基础上对图像重建的基本概念和常用几种重建算法做了详细的描述，并完成锥束FDK重建算法程序的编写。利用该算法对实验数据重建，得到较好的重建结果，进而算法的正确性得到验证。对硬化伪影产生原因进行分析，简要介绍硬化伪影

6、校正的几种方法。编程实现了水模型硬化伪影校正算法。水模型校正算法的主要过程是对投影值进行多项式拟合得到校正系数。利用该算法对医用CT标准头部模型的重建图像进行校正处理，结果显示图像的硬化伪影得到有效校正。对金属伪影形成机制及常用的校正算法进行简要的介绍。由于校正对象的特殊性，常用的校正算法都不适合。考虑到金属伪影形成的主要原因是射束硬化，参考骨模型硬化校正方法，提出了新的算法，对液态金属造影成像产生的金属伪影进行校正。通过对比校正前后的图像发现，该算法使血管边缘更加清晰，达到校正的目的。关键词：计算机断层成像，

7、硬化伪影校正，金属伪影校正IMetalArtifactsCorrectionMethodResearchaboutLiquidMetalAngiographyAbstractInComputedTomography,wecanusethedetectortomeasuretheremainingintensityoftheraythroughanobjectindifferentdirections,andthenthedistributionofthelinearattenuationcoefficientc

8、anbecalculatedbyimagereconstructionAlgorithm,anddisplaythemasanimage.Andthengeta3Dimagebyvolumegraphicsstudio.BecauseCTcangetthe3Dimageofanobjectwithoutdestroyingit,thistechnologyhasbeenappliedt