基于LVDS技术的CBCT系统高速数据采集的实现

本文介绍了一套CBCT高速数据采集和存储系统,它以平板探测器为数据源,利用LVDS技术,通过Camera Link接口标准,实现对CBCT系统海量数据的实时采集。然后,通过PCI Express总线和RAID技术,对图像数据进行传输和实时存储。该数据采集存储系统经过试验测试,能够实时无误地获取CT数据,证明其设计思路和实现方案是完全可行的。

锥束CT系统旋转平移轨迹几何参数标定方法

针对锥束CT系统旋转平移(RT)轨迹中几何参数难以直接测量的问题,在单圆轨迹标定方法的基础上,提出了一种适用于RT轨迹的几何参数标定方法。该方法利用定标体模投影轨迹的椭圆参数与系统几何参数建立关系,解析求解出系统的内部参数。在此基础上,外推得到旋转轴所有的位置参数,并求得符合理想轨迹要求的几何参数。所求参数都可以通过解析的公式得到,能有效避免迭代法陷入局部最优的问题。对存在偏差的系统进行了仿真,并利用该方法进行标定,实验结果表明,该方法能有效抑制由于几何参数误差造成的几何伪影,提高图像质量。

工业X-CT散射校正技术综述

在工业X-CT成像系统中,散射现象对重建图像的质量有重要的影响,一直是CT研究的热点之一。随着工业X-CT系统的最新发展,锥束CT也逐渐被广泛应用,由于成像质量要求高,散射成二维分布,及新型平板探测器的应用,对散射校正带来更大的挑战。在传统的散射校正方法基础上,近几年出现了众多新的校正方法。本文首先分析了散射干扰的形成原理,介绍了散射评估方法,同时又对目前主要的几种校正方法进行了归纳总结,并对散射校正研究的发展趋势进行了展望。

基于FPGA的CT重建加速技术综述

图像重建速度是X-CT成像系统中的一个重要指标。随着X-CT系统的最新发展,对重建物体规模以及重建速度要求的增加,CT重建加速的研究已成为CT研究的热点之一。本文通过软件加速与硬件加速两方面概述CT重建加速的几种主要方法,并结合FPGA的结构特点论述对CT重建加速的适用性以及相对于其他方法的优势。介绍了用FPGA实现重建加速的基本机制以及国内外的研究情况,并对数据结构、数据访问与存储的效率、高级语言等关键问题进行了分析。最后对用FPGA实现CT重建加速的前景进行了展望。

X-CT金属伪影校正方法综述

X-CT成像系统中,当被检测物体中含有金属等高密度物质时,对投影数据重建后,重建图像中将出现放射状伪影或带状伪影。这些伪影严重影响了图像的质量,给人们的判断带来极大困难。金属伪影的校正已成为CT技术中的研究难点和热点。本文阐述了金属伪影产生的原因,就近些年出现的金属伪影校正方法进行归纳总结,并对金属伪影校正方法研究的前景进行讨论。

稀疏信号恢复理论在CT图像重建中的应用

新的图像重建算法一直是CT成像前沿研究中的热点问题之一,而实际中常常遇到的有限角度重建问题则是其中的难点。Terence Tao和他的同事提出了一种稀疏信号恢复理论,为解决这个问题提出了可能的应用策略。我们在本文中介绍了这个理论并给出了在锥束CT重建中应用的初步结果。这种理论和策略的实现对很多应用情况都有重要的意义,为该领域的发展开辟了新的方向,也必将对该领域的发展产生重大影响。

基于卷积法TV模型的锥束CT散射校正方法

为了解决CT图像中散射伪影问题,提出并使用修正的泊松分布函数作为散射函数,然后利用卷积模型生成多个散射基图像,将基图像与原始重建图像的线性组合作为最终重建图像,最后,通过使重建图像的全变分函数最小求取线性组合系数最优解。该算法具有计算复杂度小、能够灵活应用于不同的成像对象的特点。实验结果表明,算法能够有效抑制散射导致的杯状和黑色带状伪影,提高图像对比度。

基于基图像TV模型的CT射束硬化校正方法

X射线CT中,X射束硬化导致重建图像中出现伪影,严重影响了图像质量。论文深入分析了射束硬化对原始投影数据的影响,并提出了一种基于基图像TV模型的射束硬化校正方法。该方法首先依据射束硬化的物理特征建立了带有可调参数的初步校正模型;其次,在不同的可调参数条件下,原始投影数据经该模型预处理变换得到多组预处理投影序列;再次,分别对预处理投影序列进行重建得到一系列校正基图像;最后,将基图像的线性组合作为最终重建图像。其中,加权系数的最优解是以最终重建图像的全变分(Total Variation,TV)函数作为目标函数,通过迭代法求得。为验证该算法,对真实的铝柱体模和工业检测件进行了实验,结果表明,该算法对射束硬化引起的杯状和条状伪影均有显著的抑制效果。