半覆盖锥束CT中扁平物体的高效反投影滤波重建

全覆盖圆轨迹扫描的成像视野受探测器宽度限制,对于大物体的成像效率较低.半覆盖扫描可以将成像视野扩展近1倍,图像重建首推使用反投影滤波型算法.反投影滤波型算法按PI线重建,各PI线积分区间的不一致性导致通信和计算消耗大,影响重建效率.针对半覆盖成像中扁平形状物体的重建问题,提出了一种改进的反投影滤波型算法,且证明了当扁平物体的厚度小于2Rsin(2π/Np)(R为扫描半径,Np为圆扫描一周均匀采集的投影数量)时,PI线积分区间的不一致性在数值计算过程中的误差是可以忽略的.改进后的算法相比原半覆盖反投影滤波算法具有两个明显的优势:一是数值计算过程中角度循环移至PI线循环之外,算法的通信需求显著降低;二是投影数据求导、反投影和沿PI线滤波三个步骤均能够并行计算,算法的并行性得到增强.数值仿真与实际数据的实验结果表明,本文算法与原半覆盖反投影滤波算法的重建精度相当,但计算效率提高了4.6倍.