本文關鍵詞：基于滑動衰減板的CBCT系統(tǒng)中的散射校正方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著X射線斷層影像技術在臨床應用中的不斷普及,物體的成像速度及精度之間的矛盾逐漸凸顯。在先進的X射線成像系統(tǒng)中,多采用錐束射線源及大面積的探測板,因此螺旋錐束計算機斷層影像技術(Cone-Beam Computed Tomography,CBCT)成為了目前研究的熱點。然而,當X射線穿過成像物體時,將會發(fā)生一系列的散射過程,從而影響探測板上的投影數(shù)據(jù)的準確性。當前廣泛采用的CBCT技術中大面積的射線照射范圍加劇了這一物理過程對投影數(shù)據(jù)的影響,而這之后的重建過程更是將這一影響放大開來,使得成像物體的精度大幅降低。因此,對CBCT系統(tǒng)進行散射校正是對成像物體進行圖像重建之前所必要的步驟。為了能夠有效去除投影數(shù)據(jù)中的散射信號,本文采用了臨床可用的衰減板濾除散射信號的方法,在此基礎上提出了基于球面衰減板的散射校正方法,該方法中,球面衰減板是球心位于射線源點、球面均勻排布鉛條的衰減板。并且,本文在計算散射估計過程中,采用了滑動衰減板技術,達到一次曝光便可以獲得兩幅互補投影數(shù)據(jù)的目的。在基于衰減板的散射校正方法中,本文首先采用射線追蹤法對成像物體進行三維分割,計算每條射線的衰減程度,得到投影數(shù)據(jù);在模擬散射發(fā)生過程中,本文結合射線追蹤法及概率模型模擬射線在成像物體中的散射,得出探測板上的散射數(shù)據(jù)。隨后,通過在成像物體與探測板之間插入衰減板的方法,計算得到衰減板上鉛條區(qū)域對應的散射信號分布,通過引入滑動衰減板技術,計算得到整個探測板上的散射估計;之后,對散射數(shù)據(jù)及混合數(shù)據(jù)進行像素補齊,將散射數(shù)據(jù)從混合數(shù)據(jù)中濾除,便得到了散射校正之后的、可用于重建的投影數(shù)據(jù);最后,通過K算法重建投影數(shù)據(jù)得到三維層析圖像。本課題分別采用滑動平面衰減板與提出的滑動球面衰減板對同一幅三維圖像進行了散射校正,重建之后的結果顯示:由于平面衰減板鉛條對射線的衰減程度不一,導致重建圖像出現(xiàn)偽影。而球面衰減板對射線衰減程度相同,因此沒有偽影出現(xiàn)。本課題還比較了鉛條與方形鉛塊對散射校正效果的影響,實驗結果顯示:由于鉛條弱化了射線衰減不一致的影響,重建圖像的質量優(yōu)于采用鉛塊進行散射校正的重建圖像質量。
【關鍵詞】：散射校正 衰減板 CBCT 射線追蹤法
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.41;R814
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題研究的目的和意義11-12
• 1.4 主要研究內容12-13
• 第2章 CT系統(tǒng)中的散射13-20
• 2.1 CT系統(tǒng)中的散射13-18
• 2.1.1 X射線衰減以及比爾-朗伯定律13-14
• 2.1.2 光電效應14-15
• 2.1.3 瑞利散射15-16
• 2.1.4 康普頓散射16-18
• 2.2 CT系統(tǒng)中散射分布的低頻特性18-19
• 2.3 本章小結19-20
• 第3章 基于滑動衰減板的CBCT中的散射校正20-32
• 3.1 CBCT中散射校正的基本流程20-21
• 3.1.1 基于圖像的散射校正技術20
• 3.1.2 基于投影的散射校正方法20-21
• 3.1.3 混合校正方法21
• 3.2 CBCT系統(tǒng)中的散射校正技術21-25
• 3.2.1 預處理方法21-23
• 3.2.2 后處理方法23-25
• 3.3 基于滑動衰減板的CBCT散射校正方法25-31
• 3.3.1 整體校正流程25-26
• 3.3.2 基于滑動衰減板的散射校正流程26-28
• 3.3.3 射線源及探測板28-29
• 3.3.4 滑動衰減板29-31
• 3.4 本章小結31-32
• 第4章 衰減板對射線衰減及散射估計32-42
• 4.1 平面衰減板32-35
• 4.1.1 平面衰減板的定義32-33
• 4.1.2 平面衰減板對射線的衰減33-35
• 4.2 球面衰減板35-40
• 4.2.1 球面衰減板的定義35-37
• 4.2.2 球面衰減板對射線的衰減37-40
• 4.3 散射估計40-41
• 4.3.1 平面衰減板40
• 4.3.2 球面衰減板40-41
• 4.4 像素補齊41
• 4.5 本章小結41-42
• 第5章 實驗數(shù)據(jù)獲取及結果分析42-52
• 5.1 投影數(shù)據(jù)及散射數(shù)據(jù)獲取42-47
• 5.1.1 射線追蹤法42-45
• 5.1.3 初始信號以及散射信號的產(chǎn)生45-47
• 5.2 實驗結果及分析47-51
• 5.2.1 平面衰減板實驗結果以及分析48-49
• 5.2.2 球面衰減板實驗結果以及分析49-50
• 5.2.3 方形鉛塊平面衰減板實驗結果50-51
• 5.2.4 實驗結果對比分析51
• 5.3 本章小結51-52
• 結論52-53
• 參考文獻53-57
• 致謝57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 胡棟材;陳浩;張定華;;基于平板探測器的錐束CT散射校正方法[J];CT理論與應用研究;2009年01期

2 謝世朋;羅立民;;基于衰減板的錐束CT散射校正[J];電子學報;2011年07期

  本文關鍵詞：基于滑動衰減板的CBCT系統(tǒng)中的散射校正方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：392004