锥束CT散射校正的平板探测研究

为了解决锥束CT在工业CT无损检测中所产生的散射问题,从而提升图像质量,本文提出了一种基于平板探测器的锥束CT散射硬件校正方法。该方法通过在平板探测器BSA上增加散射校正单元,对原始数据进行预处理,从而有效去除散射噪声,以减少散射对锥束CT图像的影响。实验结果表明,该方法能够显著提高锥束CT图像的清晰度和对比度,降低散射对图像质量的影响。

体积CT系统中的平板探测器校正方法

在体积CT系统上通过样本实验研究了平板探测器的校正问题。提出了一种基于统计模型的平板探测器校正方法 ,详细讨论了坏像素的探测、校正矩阵的生成和原始投影图像的校正方法。校正过程包括实时的模糊和图像滞后校正、图像的标准化、增益修正和坏像素点的校正。通过样本实验研究对所提出的校正算法进行了验证 ,通过比较重建图像的信噪比对该算法的效果进行了评估。研究结果表明 :平板探测器的制造缺陷等固有噪声源将在重建图像中被增强 ,并表现为大量的条纹和环形伪影 ;通过校正后 ,重建图像中的上述伪影明显减少 ,图像质量明显改善 ,且系统的低对比度探测能力也得到相应提高。

基于平板探测器的小动物微型CT成像系统

介绍了一套适用于小动物成像的高分辨微型CT成像系统。该系统采用用焦点为100μm的微焦点射线源和成像面积为13cm×13cm的平板探测器测量数据,以旋转扫描的锥束算法进行图像重建。经测试,平板探测器的MTF在调制度10%时,可达到31lp/cm;CT系统放大倍率为1.94时,分辨率可达185μm。用兔股骨为样品,可清晰观察到骨小梁结构,表明该系统可高分辨地实现小动物样本的三维结构成像。

一种锥束CT中平板探测器输出图像校正方法

为了消除平板探测器缺陷在锥束CT重建切片中引起的伪影,提出一种投影图像校正方法.通过对投影图像进行暗场和增益不一致校正,推导了像元增益系数公式;对增益系数以及像元输出的期望和方差进行直方图分析以识别坏像素,根据坏像素分布特征设计相应的插补方案;通过局部屏蔽区域数据统计暗场波动幅度并逐行修正.实验结果表明,该方法使投影图像灰度分布均匀,像元输出波动和切片伪影得到有效抑制.

基于平板探测器的锥束CT系统综述

锥束CT系统和二维扇束、平行束CT系统相比具有空间分辨率高、投影数据采集时间短、射线利用效率高等优点 ,但由于算法运算量大和工程实现上的困难以往一直没能在实际中应用 ,随着近几年硬件和算法的发展 ,锥束CT已经进入实用阶段 ,而平板探测器则是最适合锥束CT的探测器。本文对目前平板探测器锥束CT系统的发展状况做了综述 ,讨论了平板探测器用于锥束CT系统的优越性 ,对各种平板探测器锥束CT系统的几何结构和应用中的问题进行了比较和讨论 ,最后对平板探测器锥束CT未来的发展进行了展望。

一种基于空气扫描的锥束CT环形伪影校正方法

在分析锥束CT平板探测器校正方法及环形伪影残留原因的基础上,提出一种简便的基于空气扫描的锥束CT环形伪影校正方法。该方法首先在同一锥束CT系统中采用相同参数进行空气扫描和被测物体扫描,然后分别重建出系列切片图像,最后由被测物体切片图像与空气切片图像对应相减实现残留环形伪影的校正,同时起到一定的降噪作用。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。

基于平面成像器件的高分辨率工业CT技术研究

在通用的CT成像系统中,由于面阵探测器像元之间无光隔,成像过程相对线阵探测器而言系统散射影响大,动态范围小,成像指标远低于线阵探测器.采用大探测器方法重组像元,用亚像素高分辨率方法重组和补偿数据,弥补了面阵探测器在动态范围的不足,同时充分利用了面阵的高空间分辨率,得到了较好的CT重建结果.

平板探测器CT系统调校及参数获取方法

为了解决平板探测器CT系统存在结构偏差、参数偏离设计值,影响重建质量的难题,提出了一种基于简单模型和少量DR投影的平板探测器CT系统调校和参数获取方法。该方法采用一个正交金属细丝模型,通过设计一系列的投影,依据投影图像对系统结构进行调整并进行简单计算,即可完成偏差校正及参数获取。计算和实验表明,通过该方法得到的系统参数误差小于0.5%,满足使用要求,重建图像质量很高。

平板CT脑血容量检测在急性缺血性脑卒中处理中的应用

目的为观察急性脑梗死病人血管再通前后脑血容量变化,探讨平板CT(FDCT)脑血容量检测的临床应用价值。方法前瞻性分析9例急性脑梗死病人的临床资料,其中颈内动脉闭塞3例,大脑中动脉闭塞6例;术前病人TICI分级均为0级。均采用机械血管再通技术治疗,术前及术后即刻完成FDCT脑血容量检测,比较急性脑梗死病人双侧半球脑血容量变化及手术对其影响。结果术后TICI分级2级4例,3级5例。术前病侧脑血容量明显低于健侧(P<0.001),血管再通术后病侧脑血容量明显升高(P=0.002),术后双侧半球脑血容量无明显差异(P=0.376)。结论 FDCT脑血容量检测可在急性缺血性卒中超早期显示病侧脑血容量明显下降,且该方法可在导管室内完成,缩短检查时间,有助于为治疗决策提供帮助。

基于平板探测器倾斜的锥束CT修正重建算法

在锥束工业CT系统中要求射线源焦点,物体旋转中心,平板探测器中心三点在一条直线上,但由于机械的定位误差,探测器定位后会出现一定角度的倾斜现象,如果平板探测器直接采集投影数据进行重建,重建结果将会出现偏离,产生伪影。针对该问题,使用系统标定的方法测得探测器倾斜角度,并用机械校正对其进行粗调,利用平板探测器倾斜的FDK修正算法进行微调,经过两次校正可以有效的抑制由于倾斜造成的伪影,通过实验验证了该方法的有效性和可行性。

基于非晶硒平板探测器的乳腺CT图像采集软件设计

针对非晶硒数字平板探测器设计了一个用于乳腺CT成像的图像采集软件,该软件可以实现对CT图像的采集、存储和实时显示。根据非晶硒平板探测器的工作原理和乳腺CT的成像原理,在VS 2010开发环境下,基于MFC和Open CV完成了乳腺CT图像采集软件的设计与测试,该软件实现了图像的快速采集,达到了实时成像的目的。针对设计的图像采集软件,利用碳纳米管X射线源进行了亮暗场及乳腺模体成像实验,结果表明,设计的软件达到了设计需求和目的。

基于平板探测器的锥束CT投影图像校正

在分析基于平板探测器的锥束CT投影图像缺陷的产生原因和特性的基础上,提出校正的方法,分别对投影图像进行暗场、像元响应不一致的一步校正和光场不均匀校正、像素坏点去除。通过在同一锥束CT系统中相同电压、电流水平情况下,采集不同积分时间下的空气投影图和相同条件下的暗场图,并对其像素值变化进行分析、拟合和对比,得到系统的线性参数矩阵、光场分布图和坏点位置图。对空气投影图像进行校正,并将其作为不完全参照,计算射线吸收系数,用于锥束CT重建。实验结果表明,该方法能有效去除锥束CT投影图像的噪声,抑制物体重建切片的大量环状伪影的产生,提高锥束CT系统重建图像的质量。

下腔静脉MDCT测量及扁平下腔静脉在外伤患者容量状态评估中的应用

目的分析下腔静脉(IVC)形态、扁平下腔静脉(FIVC)分别与年龄、性别的关系以及FIVC在外伤患者容量评估及判断预后中的作用。方法选取正常成人全腹部MDCT平扫图像,分析男女性各年龄组间IVC长短径比值的差异、男女两组间IVC长短径比值的差异及FIVC与年龄、性别的关系。选择入院2小时内进行腹部CT扫描的成年外伤患者,将患者分为中青年和老年分别进行分析,比较FIVC组和非扁平下腔静脉(NFIVC)组间的临床资料。结果FIVC男女性之间有统计学差异;FIVC组患者的年龄高于NFIVC组年龄;老年组FIVC所占比例高于中青年组。中青年患者FIVC组比NFIVC组有更高的损伤严重程度评分(ISS)、血乳酸升高患者构成比、休克率及死亡率,收缩压(SBP),血红蛋白浓度更低,死亡病人的住院时间更短,且需要更多的输血量及输液量;老年患者FIVC组比NFIVC组有更高的ISS和死亡率,死亡病人的住院时间更短;老年FIVC组男性ISS、输血量高于女性。结论在正常成人中FIVC多见于老年人和女性,特别是老年女性。腹部CT所检出的FIVC提示中青年外伤患者处于低血容量状态且预后不佳;老年外伤患者FIVC与低血容量状态、休克无明显相关性,但提示预后不佳。

基于层间无金属滤波片的双层平板探测器X射线及CT成像性能评估

目的双层平板探测器在单次X射线曝光下即可获得高低能投影时空匹配俱佳的能谱数据,应用前景广阔。本文针对一款层间无金属滤波片、等晶体厚度(550μm CsI)的双层平板探测器,在桌面CT平台上测量和评估了其X射线及CT成像性能。方法首先,基于CATPHAN标准模型和平场扫描,测量了该双层平板探测器的空间分辨率和噪声功率谱;其次,通过对KYOTO拟人胸腔模型的X射线摄影,分析了其双能透视成像性能;最后,使用窄束准直X射线对GAMMEX多能模体做计算机断层成像(Computed Tomography,CT)扫描,经过投影域基材料物质分解和CT图像重建,评估了其双能CT能谱成像潜力。结果在2×2像素合并模式(0.3×0.3 mm^(2))下,双层平板探测器顶层所得CT图像的空间分辨率可达21 lp/cm,底层可达17 lp/cm;二维透视成像实验研究表明,散射校正后的双层平板探测器高低能数据经过加权运算,可较好地实现骨头和软组织的有效分离;三维断层成像实验研究表明,双层平板探测器能谱成像有望获得准确的物质成分信息(窄束准直下,基材料分解平均误差在10%以内)。结论本文完成了基于一款新型双层平板探测器的X射线及CT成像性能的初步分析与评估,结果表明层间无金属滤波片、等晶体厚度的双层设计有望实现高质量双能能谱成像。

基于图像反卷积的平板探测器信号串扰校正

平板探测器是锥束CT的关键组成部件,像元间的信号串扰是造成平板探测器投影图像空间分辨率低于极限值的主要因素,校正平板探测器信号串扰对提高锥束CT检测精度具有重要意义。本文基于点扩散函数矩阵反卷积投影图像去串扰校正思路,研究了点扩散函数矩阵的准确性对投影图像串扰校正的影响、点扩散函数和线扩散函数的关系及其与X射线成像的相似性,提出一种结合刀口法测量线扩散函数与平行束CT扫描重建的平板探测器点扩散函数矩阵测算方法。DR/CT扫描成像实验中,应用本文方法校正信号串扰后,DR成像空间分辨率由约10 lp/mm提升至优于25 lp/mm,高能CT成像空间分辨率由不到4 lp/mm提升至优于5 lp/mm,实验证明,应用本文方法能有效校正平板探测器信号串扰,提升锥束CT图像的空间分辨率和对比度。

基于阈值的平板探测器增益校正方法

为了更好地提高平板探测器在齿科CT中采集图像的质量,去除由于探测器制造缺陷等因素而导致的CT重建切片中的条状和环状伪影,提出了一种基于阈值的平板探测器增益校正方法.利用采集的相同放射条件下的空气数据,通过归一化方法计算得到增益系数矩阵.考虑到物体对射线的衰减性,先通过阈值区分出图像的不同部分,然后根据增益系数矩阵和阈值判断结果,对图像的每个像素逐一进行校正.实验结果表明:在校正后的图像中,由于探测器制造缺陷等因素所引起的重建切片中的大量条纹以及环状伪影被有效地清除,且未出现新引入的条纹,重建切片的图像质量得到明显改善.

高分辨射线成像系统优化设计技术研究

通过介绍数字平板探测器的基本组成及特点,利用射线成像系统的基本理论,根据工业DR/CT系统的调制传递函数(modulation transfer function简称MTF),并对该函数进行进一步推导,结合平板探测器的特点,完成了成像系统的优化设计,并得到了较好的成像效果。实际系统设计表明,该方法具有通用性。

乳腺断层成像系统几何校正新方法

为了使乳腺断层成像(DBT)系统得到较高的重建图像质量,需要对DBT系统的几何参数进行校正.在Matlab平台上通过仿真DBT系统成像过程的方式,提出了一种DBT系统的数字几何校正模体以及相应的校正算法.仿真结果表明,平板探测器摆角和滚角的偏差范围分别是(0,0.01°)和(-0.04°,0.07°),机架旋转角度偏差的范围是(-0.05°,0.06°),X射线源焦点的x和y坐标偏差范围分别是(-0.05 mm,0.05 mm)和(-0.04 mm,0.09 mm),射线源到平板距离的偏差范围是(0,0.62 mm).在几何校正模体位置未知的情况下,该校正方法的计算精度仍可以满足DBT系统高质量图像重建的要求.

一种国产平板探测器的成像测试

在数字射线成像中,探测器是非常重要的组成部分。通过使用国产0505平板探测器,采用钢板直焊缝单壁透照方式进行试验,根据获得的成像结果依据相关标准分析探测器的性能,包括灵敏度、分辨率和信噪比等参数。结果表明,这款探测器符合数字射线成像相关标准中关于灵敏度和分辨率的要求。结果可为同行构建CT系统或DR系统时选择探测器提供参考依据。

锥束CT平板探测器成像的余晖建模与校正方法

锥束CT具有高效率和高精度的显著特点,在医学成像与工业无损检测等领域已得到广泛应用,但余晖的存在降低了CT图像的质量.本文借鉴余晖多指数衰减模型的思想,结合平板探测器输出信号的实际衰减规律,提出了一种新的基于多指数拟合的余晖衰减建模及校正方法.首先进行了基于平板探测器的锥束CT成像实验,结果表明平板探测器各像素的余晖衰减规律具有良好的一致性,且余晖衰减规律与初始灰度的大小无关;其后根据建立的余晖衰减模型实现了余晖的快速校正,并分析比较了余晖校正前后投影图像和切片图像质量,表明余晖校正后的零件轮廓清晰度得到了显著提升.该方法无需获取探测器闪烁体成分及其衰减时间常数,便于实际锥束CT成像系统的余晖检测与校正.