工业CT图像重建算法的计算机模拟研究

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1、工业殴图像重建算法的计算机模拟研究粒子物理与服子核物理专业研究生刘晓指导教师杨朝文本文硬究了CT成像的常用算法：滤波反投影爨法和代数迭代算法。详细分析了影响滤波反投影算法图像熏建质鬃的基本因素(滤波硝数的选取，投影数，抽样闽薤，曝鸯懿大，j、)稻代数重建算法强豫薰建震繁熬咒令嚣素(橙整萼

2、孑我选择，数据访问方式，基函数的选择，墩优迭代次数的估计)。在此基础上通过多点平均法改进了RL滤波函数，发现改进后的RL滤波函数眈原滤波函数的抗嗓音熬缝力提瓷了；程实黪中，为了在重建强擞质量秘残本之闽有一个合理熬乎缀点，本文对投影数和抽样间距对滤波反投影算法重建的图像质量的

3、影响进行了详细的研究，发现在裔嗓音的情况下，重建霞像藤量霹射线的糖样阉距交纯狠敏感，运对投影数变化的反应搬对较弱，在嗓音较大的情况下，抽样间距过小，重建魁像的质量反而有所下降；为了提高滤波反投影算法图像的蓬建效率，本文和JJtJ参数表的方法对程滓佟了撬位，便重建逮度提离了近t00绪。在代数迭代算法中，通过模拟图像的重建发现，ART算法和SIRT算法松池因子的选择有很大的不同，SIRT的松弛因予选择范围偏小，而ART的松弛阂了选择菠垂要寰褥多：数掇谤超方式豹不嗣，霹萋建款鹫豫蠢一定黪影嚷；提出了最优迭代次数的判据，避免了程迭代时迭代次数选取的盲目性。本文利用M

4、CNP程序模拟了在有屏蔽和没有屏蔽的情况一F8CoY射线穿过：[馋矮在搽测嚣中靛沉歌能谱，详细分摄了能谱各部分的数摄终为投影数损到避后重建图像的影响情况，发现利用ART重硪算法对最后的重建结果没有多大的彩确；在用MCNP程序遴行粒子摘榉辩，在不影桶捶祥耩度的情况下，幂l埔}羟{恧源卡代替放射源的方式，大大缩短了粒子的抽样时间。摄后本文对图像重蟪时出王兕的伪影进行了初步分析，利用Mat,iab的图像处理技零尝试瓣￡T蓬建鹜像作了～些磷楚理静探索，对重建蚕像中静镄影俸了郝分消减。t述结柴是通过计算机模拟计算褥到的，为此用C谬占和Matlab语言编制了大繁翟黟蒡调

5、试成功，慰实黪豹工渡CT设诗及其溷攥羹建寿一定豹参考徐馕。关键词：CT图像重建滤波反投影算法代数迭代算法蒙特卡洛模撅TheStudyontheImageReconstructionAlgorithmofIndustrialCTbyComputerSimulationMajor：ParticleandNuclearPhysicsGraduateStudent：Ll#XlaoTutor：YangChaowenInthispaperwestudiedfilterbackprojectionalgorithmandalgebrajteractivealgorithm

6、ofindustrialCTimagereconstruction．WeanalyzedthemainfactorsthatinfiuenceonthequailtvOfreconstructionimage。伯esefactorsarefilterfunction．projectiondata,samplingspaceandnoiselevelinfilterbackprojeetion，andthechoiceofrelaxationparameter,thefashionofdataaccess，thechoiceofbasisfunctionand

7、theestimateofoptimumiterativetimesinalgebraiterativealgorithm．ThenWCmodifiedtheRLfilterfunotionbymulti-pointaveragemethod．tllatiS．MRLfilterfunction．ItisfoundthatMRLfilterfunctioniSbetterthanRLfilterfunctioninrestrainingnoiseandeliminatingfaIsetrace．In0rdertolookforabalancebetweenma

8、terialcostandthequalityofreconstructionimage，wesimulatedhowsamplespaceandprojectiondatainfluenceonthequalityofreconstructionimage．Thenwedrawaconclusion：thequalityofreconstructioniSmoresensitivetosamplespacethantothenumberofp∞lectioninnoiselevel；thequalityofreconstructionwoulddropif

9、thesamplespaceiStoonarrowi