非圆轨迹的ct解析重建算法研究

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2、者姓名）指导教师（姓名、职称）潘晋孝教授申请学位级别工学硕±专业名称倍号与信息处理良论文提交日期如／年ｆ月日＜论文答辩日期抑年＾月曰年月日学位授予日期论女评拥人Ｖｋ从‘來法席答辩委员会主席成如０２０１６年５月３１日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文》是本人在指导教师的指导下，迦立进行研究所取＃的成果。除文中曰经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成泉。对本文钓研究作出重要贡献的个人和集体，。本声明的法律责任由本人

3、，均已在文中Ｗ明确方式标明承担。＇论文作者签名：却日期：１．关于学位论文使用极的说明．①本人完全了解中北大学有关保管、使用学位辕文的规定，其中包括：学校有权保管、并向有关部口送交学位论文的原件与复印件；③学校可位从论采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文：⑤学校可允许学论文文被查巧或借巧；＠学校可！＾（学术交流为目的。复國媳送和交换学位遵；⑤学校可レ义公布学位论文的全部或部仿巧容（保密学位论文在解密后守签此规定）。‘导师名：每巧＾日期：姻ｒ（＞＼签名：日期：食．白‘、中北大学

4、学位论文非圆轨迹的CT解析重建算法研究摘要非圆轨迹的CT扫描成像方法主要是解决复杂异形工件CT成像时，受成像系统动态范围及X光机最大光子能量的限制，传统的圆轨迹扫描易出现某些投影角度下，射线能量与有效厚度不匹配，投影信息缺失，CT重建质量差等问题。现有的不受轨迹空间几何关系约束的迭代重建算法，存在收敛性差、计算复杂度高、数据存储资源大等问题，在工程应用中存在一定的局限性。因此论文主要围绕数据存储空间较小，重建速度快的解析重建算法，以具体工件为对象，以解析重建条件为依据，合理规划CT扫描轨迹，研究非圆轨迹重建算法。论文首先，针对复杂检测件

5、存在有效厚度分布不均匀等特征，研究CT扫描轨迹规划，克服了传统CT圆轨迹扫描的局限性，并以此为基础，推导了基于FDK的非圆轨迹重建算法；其次，由于FDK为近似重建算法，因此推导了基于PI线BPF(反投影滤波)及FBP(滤波反投影)精确重建算法，实现了螺旋轨迹的精确重建，进一步提高了重建图像质量；最后针对有限角度下投影数据缺失不能完全重建的问题，提出了平移加旋转物体的方法弥补缺失的投影数据，通过矫正叠加实现了有限角度下物体的三维重建，有效地降低了图像伪影，保证有限角度CT图像重建质量。论文在理论研究的同时，通过仿真实验对比分析，验证了倾斜

6、圆等非圆轨迹优于圆轨迹扫描，证明了本文所研究的非圆轨迹解析重建算法重建效率高于迭代重建，更能有效地实现复杂结构件三维CT重构。关键词：非圆扫描轨迹，解析重建算法，有限角度CT重建中北大学学位论文StudiesonCTAnalyticalreconstructionalgorithmfornon-circulartrajectoryAbstractTheCTscanningimagingmethodofnon-circulartrajectoryismainlytosolvethecomplexshapedworkpieceCTimagi

7、ng,limitedbytheimagingsystemdynamicrangeandX-rayphotonenergy,insometraditionalcircularprojectionangle,pronetoX-rayenergyandeffectivethicknessdoesnotmatch,lackofprojectioninformation,CTreconstructionofpoorqualityandotherissues.Theexistingiterativereconstructionalgorithm,w

8、hichisnotrestrictedbythegeometricrelationsofthetrajectoryspace,hastheproblemsofpoorconvergence,highcomp