隨著生物科技的發(fā)展,醫(yī)學斷層成像技術也日臻完善。正電子發(fā)射斷層掃描（Positron Emission Tomography,PET）作為核醫(yī)學領域中最重要的技術之一,在臨床診斷中發(fā)揮著巨大的作用。在PET的斷層圖像重建中,由于圖像的系統(tǒng)響應矩陣反映了從放射源分布到投影數(shù)據(jù)的數(shù)學關系,所以系統(tǒng)響應矩陣的質(zhì)量對重建圖像質(zhì)量有著決定性的影響。因此系統(tǒng)矩陣的計算是PET圖像重建中最關鍵的一步。本文利用傳統(tǒng)射線追蹤算法以及平板PET系統(tǒng)的特點,對如何改進射線追蹤算法進行了研究。實現(xiàn)了一種簡單的基于線段加權的算法,分析了此算法的不足并使用細分的方法進行了優(yōu)化。在文章的最后提出了一種基于射線追蹤算法和蒙特卡羅方法的結(jié)合算法。本文工作主要分為以下幾部分:（1）闡述了傳統(tǒng)的射線追蹤算法的原理,并介紹了幾種優(yōu)化算法。實現(xiàn)了一種基于線段加權的射線追蹤算法,設計了一種系統(tǒng)響應矩陣的存儲方式。分別以長方體仿體和點仿體對計算出的系統(tǒng)響應矩陣進行圖像重建。（2）開展基于體素的細分和基于探測器晶體細分的方法進行射線追蹤算法優(yōu)化研究。在分析中發(fā)現(xiàn)僅僅體素細分的重建圖像會出現(xiàn)“顆�！眴栴}。為了解決“顆�！眴栴}并提高分辨... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 課題研究目的與意義
        1.1.1 PET簡介
        1.1.2 系統(tǒng)響應矩陣簡介
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作和結(jié)構安排
第二章 平板PET系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 平板PET
    2.3 系統(tǒng)響應線的編碼
        2.3.1 晶體編號
        2.3.2 從晶體編號到響應線編號
    2.4 圖像重建
        2.4.1 解析法
        2.4.2 迭代法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于細分的射線追蹤算法研究
    3.1 引言
    3.2 傳統(tǒng)射線追蹤算法原理
    3.3 射線追蹤優(yōu)化算法
    3.4 基于線段加權的算法實現(xiàn)
    3.5 基于細分的系統(tǒng)響應矩陣
        3.5.1 算法原理與實現(xiàn)
        3.5.2 系統(tǒng)矩陣存儲設計
    3.6 系統(tǒng)矩陣性能測試
    3.7 本章小結(jié)
第四章 基于點擴散函數(shù)的系統(tǒng)矩陣
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)響應線的點擴散函數(shù)
        4.2.1 點擴散函數(shù)簡介
        4.2.2 GATE簡介
        4.2.3 點擴散函數(shù)的獲取
    4.3 基于點擴散函數(shù)的射線追蹤算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 系統(tǒng)矩陣性能測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CT圖像重建濾波反投影算法中指數(shù)濾波器的研究[J]. 駱巖紅.  計算機科學. 2014(S1)
[2]迭代圖像重建中系統(tǒng)矩陣與重建圖像質(zhì)量關系研究[J]. 陳洪磊,賀建峰,劉俊卿,馬磊.  計算機應用. 2013(01)
[3]PET斷層重建中動態(tài)射線追蹤算法的實現(xiàn)[J]. 張斌,王李栓,趙書俊.  鄭州大學學報(理學版). 2012(03)
[4]由投影重建圖像的對稱網(wǎng)格迭代算法[J]. 邱鈞,王亮.  CT理論與應用研究. 2007(02)
[5]代數(shù)重建法中的一種快速投影系數(shù)計算方法[J]. 張順利,張定華,趙歆波.  計算機應用研究. 2007(05)
[6]ART算法快速圖像重建研究[J]. 張順利,張定華,李山,趙歆波.  計算機工程與應用. 2006(24)
[7]圖像重建-有序子集最大期望值法[J]. 陳英茂,田嘉禾.  中華核醫(yī)學雜志. 2002(06)

博士論文
[1]應用專用平板PET的成像方法研究[D]. 萬陸.華中科技大學 2014

碩士論文
[1]用GPU加速PET圖像重建中射線追蹤算法的研究[D]. 徐建策.鄭州大學 2014
[2]現(xiàn)代信息技術在高中概率與統(tǒng)計教學中的應用研究[D]. 沈陽.內(nèi)蒙古師范大學 2012
[3]應用適應性小動物PET靈敏度及空間分辨率的評估[D]. 蔣亞超.華中科技大學 2011
[4]核醫(yī)學圖像重建算法與定量分析的研究[D]. 李萍.鄭州大學 2006



本文編號：3734504