錐束CT因其輻射劑量低,成像空間分辨率高,掃描時間短,被廣泛應(yīng)用于臨床科室。Feldkamp-Davis-Kress（FDK）算法是其常用的重建算法,受到機(jī)械加工精度以及人工安裝水平的影響,有時無法滿足FDK算法要求的幾何結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致重建圖像存在幾何偽影�；诂F(xiàn)有幾何標(biāo)定方法,課題組提出了基于標(biāo)定板的在線幾何標(biāo)定方法,該方法需要標(biāo)定模體和待測物體同時成像,常規(guī)閾值分割方法難以滿足需求,需要提出新的鋼珠點(diǎn)分割方法。此外,常規(guī)錐束CT系統(tǒng)一般只能實(shí)現(xiàn)固有軌跡的掃描模式,為了突破傳統(tǒng)錐束CT掃描軌跡的局限,實(shí)現(xiàn)課題組幾何標(biāo)定方法的驗(yàn)證,課題組搭建了機(jī)械臂錐束CT系統(tǒng)。在安裝過程中,因人工安裝誤差以及機(jī)械加工誤差的存在,兩個機(jī)械臂之間的實(shí)際位置關(guān)系與其理想位置關(guān)系不一致,故需要進(jìn)行校正得到兩個機(jī)械臂真實(shí)的映射矩陣。針對以上問題,本文主要進(jìn)行以下兩個方面的研究。第一,提出三種機(jī)械臂CT系統(tǒng)的機(jī)械校正方法,分別是基于鋼針工裝、基于鋼球工裝和基于標(biāo)定模體的校正方法。設(shè)計并加工了鋼針和鋼球的校正工裝,使用示教器控制兩個機(jī)械臂的移動,使得校正工裝相觸,從而建立兩個獨(dú)立機(jī)械臂的空間關(guān)聯(lián),最后通過最小二乘... 

【文章來源】：南方醫(yī)科大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＣＢＣＴ在臨床中的應(yīng)用

?項士學(xué)位論文???前提條件：第一，射線源焦點(diǎn)Ｓ發(fā)出的中心射線經(jīng)過旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)中心后必??須要垂直照射在平板探測器的中心點(diǎn)（％，Ｖ。）上，即０－ＸＹＺ坐標(biāo)系的Ｚ軸垂直于??探測器的中心平面。第二，旋轉(zhuǎn)中心軸Ｙ在沿Ｚ軸方向的投影經(jīng)過〇（），ｖｕ）并且??平行于探測器的Ｕ軸，Ｘ軸平行于平板探測器的Ｖ軸。??ｖ??Ｊ?＼＼??射線源??圖１－２錐束ＣＴ系統(tǒng)的理想幾何結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－２?Ｉｄｅａｌ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｏｆ?ｃｏｎｅ－ｂｅａｍ?ＣＴ?ｓｙｓｔｅｍ??ＣＢＣＴ系統(tǒng)的幾何位置關(guān)系在機(jī)械設(shè)計環(huán)節(jié)已經(jīng)確定，但是在實(shí)際組裝調(diào)試??系統(tǒng)的過程中，由于設(shè)備部件的機(jī)械加工難以達(dá)到理想精度要求，并且人工安裝??過程中也會存在累積安裝誤差，例如不能精確獲得位于球管內(nèi)的射線源焦點(diǎn)位??置，平板探測器平面不與０－ＸＹＺ的ＸＹ平面平行，射線源焦點(diǎn)沒有按照要求垂??直打在探測器的中心點(diǎn)（》。，４）等，這些偏差導(dǎo)致實(shí)際的投影位置和理想投影位??置不一致，即射線源、旋轉(zhuǎn)中心和平板探測器三者之間的實(shí)際幾何關(guān)系和圖１－２??中的理想位置關(guān)系存在偏差，這些偏差會不同程度地降低重建圖像質(zhì)量，例如分??辨率退化、圖像扭曲、幾何偽影［９＿１１］等，如圖１－３所示，幾何偽影嚴(yán)重影響了重??建圖像的分辨率和對比度，降低了圖像質(zhì)量［１２］。為了保證ＣＢＣＴ系統(tǒng)在臨床的??實(shí)際應(yīng)用，如何對ＣＴ系統(tǒng)的幾何參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)，降低幾何偽影對圖像質(zhì)量??的影響，是ＣＢＣＴ系統(tǒng)技術(shù)中一個亟待解決的問題。??

?第一章緒論???＿＿??圖１－３幾何偽影對ＣＢＣＴ重建圖像的影響??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ａｒｔｉｆａｃｔ?ｏｎ?ＣＢＣＴ?ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｉｍａｇｅ??１．２課題的研宄現(xiàn)狀??１．２．１現(xiàn)有的幾何標(biāo)定方法??ＣＴ系統(tǒng)的硬件校正是根據(jù)己知的幾何參數(shù)偏差由工程師對系統(tǒng)各個部分的??硬件結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)的機(jī)械調(diào)整，該過程受工程師主觀因素影響較大，校正的結(jié)果??精度有限。目前，針對ＣＴ系統(tǒng)幾何校正的研宄主要是軟件幾何標(biāo)定方法，國內(nèi)??外已有大量專家學(xué)者提出了相應(yīng)的解決方法�；谲浖膸缀螛�(biāo)定方法主要可??以分為兩類：一是基于標(biāo)定模體的離線幾何標(biāo)定方法［１３＿５４］，二是基于圖像質(zhì)量驅(qū)??動的在線幾何標(biāo)定方法［５５＿７１］。??基于模體的離線幾何標(biāo)定利用一個精確設(shè)計的標(biāo)定模體，模體上放置若干個??鋼珠或其他高衰減物質(zhì)作為標(biāo)定點(diǎn)，通過ＣＴ系統(tǒng)對標(biāo)定模體進(jìn)行多個角度或單??個角度掃描采集投影圖像，建立標(biāo)定點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和其在投影圖像上的二??維坐標(biāo)之間的幾何映射關(guān)系，進(jìn)而求解獲取該系統(tǒng)的幾何標(biāo)定參數(shù)。隨后在掃描??待測物體時，利用上述步驟求解出幾何參數(shù)，建立新的系統(tǒng)重建矩陣，得到幾何??標(biāo)定后待測物體的重建圖像。在基于模體的幾何標(biāo)定方法中，最為經(jīng)典的是由??Ｎｏｏ等人１２５］于２０００年提出的基于兩個標(biāo)定點(diǎn)的校正算法。作者等人設(shè)計的標(biāo)定??模體是把兩個直徑為８ｍｍ的鋼珠固定在一個低衰減矩形板的對角線上，同時假??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]圖像質(zhì)量驅(qū)動的錐形束CT幾何校正方法研究[D]. 楊帥.南方醫(yī)科大學(xué) 2017
[2]錐束CT幾何參數(shù)校正方法研究[D]. 向前.重慶大學(xué) 2016
[3]錐形束CT系統(tǒng)幾何偽影校正技術(shù)研究[D]. 李翰威.南方醫(yī)科大學(xué) 2015



本文編號：2926507