由不同材質(zhì)構(gòu)成且材質(zhì)之間密度相差較大的工件進(jìn)行單一能量CT重建時(shí)無(wú)法獲取完整內(nèi)部結(jié)構(gòu).為獲得結(jié)構(gòu)信息完整的高質(zhì)量CT重建圖像,研究了基于先驗(yàn)圖像壓縮感知多能重建方法.首先從低到高依次采集多個(gè)能量下的投影數(shù)據(jù),并用凸集投影-全變分最小化(POCS-TVM)算法對(duì)最低能量的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行CT重建,然后,將重建好的圖像作為先驗(yàn)信息,利用先驗(yàn)圖像壓縮感知算法(PICCS)對(duì)下一組能量下的投影進(jìn)行重建,重建后的圖像再次作為新的先驗(yàn)信息重復(fù)以上步驟,依此類推直到最高能量的數(shù)據(jù)重建,以此達(dá)到完整重建.結(jié)果表明該方法可以有效減少因投影缺失而導(dǎo)致的偽影并保護(hù)低密度邊緣.

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【部分圖文】：

圖 1 仿真模型

仿真模型為三層圓環(huán)結(jié)構(gòu),外層材質(zhì)為鋁,橢圓形,長(zhǎng)軸140mm,短軸88mm;中間層材質(zhì)為鐵,長(zhǎng)軸64mm,短軸48mm;內(nèi)層材質(zhì)為銀,圓形,半徑為8mm.分別采用30,40,60,80,100,130,150,170,200,23....

圖 2 部分電壓投影序列

圖1仿真模型由圖2可知,某一電壓下的投影會(huì)出現(xiàn)欠曝光或過(guò)曝光或欠曝光與過(guò)曝光共存的現(xiàn)象,導(dǎo)致單一電壓照射下無(wú)法獲得工件的完整投影,影響圖像重建的準(zhǔn)確度.電壓較低時(shí),射線可以穿透工件較薄區(qū)域,并根據(jù)厚度不同呈現(xiàn)不同的灰度等級(jí),從而采集到這一部分的投影信息.而....

圖 3 部分電壓有效投影序列

文獻(xiàn)[4]證明了在不同電壓下的投影存在一最佳灰度帶,該灰度帶上的成像效果最佳.文獻(xiàn)[6]表明最佳灰度帶不是唯一的,在決定最佳灰度帶時(shí)只要確保相鄰?fù)队坝幸欢ǖ闹貜?fù)率,即可達(dá)到完整重建的目的.因此需要確定一最佳灰度帶并對(duì)各電壓下的投影進(jìn)行截取,截取后的投影應(yīng)既不包含欠曝光....

圖 4 相鄰電壓重建圖像

任意一單電壓下的有效投影都只包含工件的一部分信息,利用該電壓的有效投影單獨(dú)重建時(shí)也只能重建該工件的一部分.為了能夠完整地重建整個(gè)工件,采用多個(gè)能量投影進(jìn)行重建.圖4為200kV和230kV兩個(gè)相鄰能量的重建圖像.由圖4可以看出,兩個(gè)重建圖像在相對(duì)較薄的部分具有....

本文編號(hào)：4025130