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利用投影数据重排进行锥形束体积重建的改进算法 被引量:5
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作者 王蔚林 姜晓彤 +1 位作者 罗立民 舒华忠 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期332-335,共4页
针对锥顶轨迹为单圆的锥形束体积重建问题 ,提出了一种基于平板检测器的T FDK算法 .不同于传统的FDK算法 ,该算法首先将锥形束投影数据重排为倾斜平行投影数据 ,然后再经过加权滤波和反投影重建 ,最后重建出待测物体的三维结构 .数据仿... 针对锥顶轨迹为单圆的锥形束体积重建问题 ,提出了一种基于平板检测器的T FDK算法 .不同于传统的FDK算法 ,该算法首先将锥形束投影数据重排为倾斜平行投影数据 ,然后再经过加权滤波和反投影重建 ,最后重建出待测物体的三维结构 .数据仿真实验结果表明 ,该算法在保持与传统FDK算法有相同的计算复杂度的同时 ,重建图像的质量有了明显的提高 ,可以确保在较大的锥角范围内获得满意的重建图像 .因而该算法在医学成像和无损探伤等领域具有重要的实用价值 . 展开更多
关键词 锥形束重建 体积重建 反投影
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圆轨道锥束重建中Radon空间数据缺失 被引量:4
2
作者 唐杰 张丽 +1 位作者 邢宇翔 高文焕 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期809-812,共4页
实际工程中广泛采用的圆轨道锥束CT重建算法(FDK类算法)中,只有在小锥角(<±5°)的条件下才能较好地重建。为了克服这一缺点,增大圆轨道可重建的锥角范围,推导了圆轨道锥束重建中R adon空间数据缺失与锥角的关系,并基于这一... 实际工程中广泛采用的圆轨道锥束CT重建算法(FDK类算法)中,只有在小锥角(<±5°)的条件下才能较好地重建。为了克服这一缺点,增大圆轨道可重建的锥角范围,推导了圆轨道锥束重建中R adon空间数据缺失与锥角的关系,并基于这一关系提出了基于不同半径的两个同心圆轨道的“改进型误差减小”(im proved error reduction-based,IERB)算法,利用估算的重建误差改善重建结果。数值仿真实验结果表明,IERB算法在锥角≤±10°时都能获得相当好的重建结果,在锥角更大时也可适用于一定的区域。该算法不适用于数据缺失过多的区域。 展开更多
关键词 CT(computed tomography)算法 锥束重建 圆轨道 Radon空间
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多层螺旋CT技术的现状与发展 被引量:4
3
作者 冀敏 滑炎卿 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2003年第1期18-20,24,共4页
本文回顾了CT技术的发展过程,介绍了多层螺旋CT的探测器阵列设计、层厚选择、扫描方法、锥形线束图像重 建以及应用软件等方面的现状,讨论了多层螺旋CT未来的发展方向和要解决的问题。
关键词 多层螺旋CT 探测器阵 层厚选择 锥形X线束图像重建 应用软件 发展方向
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基于Radon逆变换分解的超短扫描锥束重建 被引量:3
4
作者 王瑜 欧宗瑛 王峰 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期612-616,共5页
在3-D Radon逆变换的分解的基础上,推导出一种属于后偏导类型的锥束重建算法。与原类型算法相比,该算法由于引进了关于锥向变量偏导数的相关运算,而获得了与前偏导类型算法相近的重建结果。利用转角纠正因子对重建公式进行修正,从而进... 在3-D Radon逆变换的分解的基础上,推导出一种属于后偏导类型的锥束重建算法。与原类型算法相比,该算法由于引进了关于锥向变量偏导数的相关运算,而获得了与前偏导类型算法相近的重建结果。利用转角纠正因子对重建公式进行修正,从而进一步扩大了锥向重建范围。采用3-D Shapp-Logan头模型进行了计算机模拟,实验结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 3-D Radon逆变换 超短扫描重建算法 HILBERT变换 锥束重建
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一种新的基于平面检测器的锥形束体积重建算法 被引量:3
5
作者 王蔚林 罗立民 舒华忠 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第3期306-310,共5页
由于锥形束体积重建算法具有较高的获取投影数据的速度、较大的 X射线利用率及能保持重建物体的空间和密度各向同性等方面的优点 ,因而引起了人们的广泛关注 .针对锥顶轨迹为单圆的锥形束体积重建问题 ,提出了一种基于平面检测器的 T- ... 由于锥形束体积重建算法具有较高的获取投影数据的速度、较大的 X射线利用率及能保持重建物体的空间和密度各向同性等方面的优点 ,因而引起了人们的广泛关注 .针对锥顶轨迹为单圆的锥形束体积重建问题 ,提出了一种基于平面检测器的 T- FDK算法 (简称 FT- FDK算法 ) .该算法首先将锥形束投影数据重排为倾斜平行投影数据 ,然后再经过加权滤波和反投影重建来得到待测物体的三维结构 .实验结果表明 ,该算法不仅与传统的 FDK算法有相同的计算复杂度 ,且重建图象的质量有了明显的提高 ,因而该算法在医学成像和无损探伤等领域具有重要的实用价值 . 展开更多
关键词 平面检测器 锥形束体积重建算法 FT-FDK算法 图象质量 分辨率
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基于现代GPU的实时锥束重建算法研究 被引量:4
6
作者 孙毅刚 孙修宇 张红颖 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1260-1265,共6页
FDK算法是一种被广泛应用的小锥角近似三维重建算法,但其运算量大,重建时间长。因此,本文提出了一种基于现代GPU实现的实时FDK加速算法。该方法充分结合现代GPU设备,通过灵活有效的并行策略减少反投影所需要的计算量;并利用一种新的基... FDK算法是一种被广泛应用的小锥角近似三维重建算法,但其运算量大,重建时间长。因此,本文提出了一种基于现代GPU实现的实时FDK加速算法。该方法充分结合现代GPU设备,通过灵活有效的并行策略减少反投影所需要的计算量;并利用一种新的基于角度相关性的优化方案进一步提升该算法的性能。大量实验表明该算法在不牺牲重建质量的前提下可以获得更高的加速性能。 展开更多
关键词 FDK 图形处理器 锥束重建
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显微CT的锥束重建技术 被引量:4
7
作者 王革 姜明 +2 位作者 Seung Wook Lee 刘泓 Eric Hoffman 《CT理论与应用研究(中英文)》 2002年第3期7-11,共5页
显微CT技术一直是Iowa大学CT/显微CT实验室研究的焦点。这篇文章报告了我们在锥束显微CT方面最近取得的一些进展。我们利用Feldkamp类算法进行了多X光源和检测器偏置条件下的近似图象重建;解释了Grangeat精确重构框架下的图象伪影。最... 显微CT技术一直是Iowa大学CT/显微CT实验室研究的焦点。这篇文章报告了我们在锥束显微CT方面最近取得的一些进展。我们利用Feldkamp类算法进行了多X光源和检测器偏置条件下的近似图象重建;解释了Grangeat精确重构框架下的图象伪影。最后重点介绍了最近有关一般分块迭代Landweber格式的收敛性结果;给出了模拟和实验结果,探讨了进一步的研究方向。 展开更多
关键词 显微CT技术 锥束重建 伪影 收敛性 近似重建算法 精确重建算法 迭代重建算法
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基于转角增量关系的FDK锥束重建改进算法 被引量:3
8
作者 王瑜 欧宗瑛 +2 位作者 王峰 郭明恩 宋卫卫 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期50-56,共7页
单圆形轨迹不能满足锥束投影精确重建的充要条件是经典FDK算法出现锥向衰减伪像的根本原因.通过斜平面转角增量关系的分析,推导出同锥角斜平面间转角及其增量的计算关系,进而得出FDK算法是对同锥角斜平面族上有限视角的投影数据进行重建... 单圆形轨迹不能满足锥束投影精确重建的充要条件是经典FDK算法出现锥向衰减伪像的根本原因.通过斜平面转角增量关系的分析,推导出同锥角斜平面间转角及其增量的计算关系,进而得出FDK算法是对同锥角斜平面族上有限视角的投影数据进行重建,并且在滤波反投影重建过程中存在转角关系不匹配问题.针对上述两个问题,提出了一种利用转角及其增量关系对FDK算法进行改进的新方法,改进思路也进一步推广到T-FDK算法中.Shepp-Logan模型的仿真实验结果表明在适中或较大锥角情况下,改进算法显著改善了FDK算法所存在的锥向衰减伪像. 展开更多
关键词 锥束重建 圆形轨迹 短扫描重建 FDK算法 滤波反投影
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基于滤波反投影的超短锥束CT扫描算法 被引量:3
9
作者 郑晗 陈自宽 +1 位作者 康雁 刘积仁 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1087-1090,共4页
分析了现有的一些超短扫描算法,提出一种基于滤波反投影(FBP)方法的超短扫描算法和实现这种算法的圆周分段联合的扫描方式.用该算法对感兴趣区域实施超短扫描所获取的数据可以进行精确的体积重建,并且对噪声不敏感.所提出的圆周分段联... 分析了现有的一些超短扫描算法,提出一种基于滤波反投影(FBP)方法的超短扫描算法和实现这种算法的圆周分段联合的扫描方式.用该算法对感兴趣区域实施超短扫描所获取的数据可以进行精确的体积重建,并且对噪声不敏感.所提出的圆周分段联合的锥束投影扫描是一种把圆周轨道的半扫描和超短扫描进行合并的组合扫描方式,这种方式有助于提高病灶区域的空间分辨率和密度分辨率,并可降低病人所受X射线照射的剂量. 展开更多
关键词 滤波反投影(FBP) CT 锥束重建 超短扫描算法 希尔伯特变换
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基于R-line算法的锥形束重构区域
10
作者 李真真 杜明辉 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期25-29,40,共6页
基于R-line算法,对各种锥形束的源轨道的重构区域作了数学描述,给出了重构区域的定义并分析了重构区域的存在性,解析了正交双圆轨道、螺旋轨道以及鞍形轨道等典型轨道对应的重构区域的剖面特征,并讨论了轨道离散化对重构精度的影响.实... 基于R-line算法,对各种锥形束的源轨道的重构区域作了数学描述,给出了重构区域的定义并分析了重构区域的存在性,解析了正交双圆轨道、螺旋轨道以及鞍形轨道等典型轨道对应的重构区域的剖面特征,并讨论了轨道离散化对重构精度的影响.实验结果表明,重构区域的几何参数对空间中的生成点集有控制作用,轨道离散化后的重构点分布具有聚集性,重构剖面上误差分布不均匀. 展开更多
关键词 锥形束重构 重构区域 轨道几何 重构精度 计算机断层成像
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圆弧加直线轨迹Katsevich类型的锥束CT重建算法
11
作者 王瑜 陈亮 +2 位作者 欧宗瑛 董彦磊 黄建龙 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期794-799,共6页
由于圆与直线轨迹的交点处存在轨迹变量的偏导数,Katsevich算法直接忽略了关于构造因子的分析,从而对后续重建计算产生影响,导致重建结果出现伪像。通过对该问题进行研究,确定轨迹交点处的构造因子,并推导出在平板检测器下与两段轨迹相... 由于圆与直线轨迹的交点处存在轨迹变量的偏导数,Katsevich算法直接忽略了关于构造因子的分析,从而对后续重建计算产生影响,导致重建结果出现伪像。通过对该问题进行研究,确定轨迹交点处的构造因子,并推导出在平板检测器下与两段轨迹相对应的重建公式。据此引申出一个不含有关于轨迹变量偏导的等价公式,从而计算出轨迹交点处相应的重建贡献值。同时,提出使用光滑过渡函数改善因反投影区域边界的不连续性而对重建结果产生的影响。利用Forbild头模型进行仿真模拟,实验结果表明,改进的算法有效地抑制了重建结果的伪像。 展开更多
关键词 计算机断层成像 锥束重建 滤波反投影 Katsevich重建算法
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一种基于FDK的锥束CT重建的改进方法 被引量:1
12
作者 刘亮 潘晋孝 任变青 《光散射学报》 2007年第1期91-95,共5页
在实际的锥束CT扫描过程中,由于探测器的离散化,对每个探测器单元来说都有一定大小.那么相对于被扫描物体的每个体素点,在某一个角度下过它的射线打在探测器上是有一定面积的,如果取体素截面大小和探测器单元大小相近,过它的射线是分布... 在实际的锥束CT扫描过程中,由于探测器的离散化,对每个探测器单元来说都有一定大小.那么相对于被扫描物体的每个体素点,在某一个角度下过它的射线打在探测器上是有一定面积的,如果取体素截面大小和探测器单元大小相近,过它的射线是分布在相邻的几个探测器单元上的,在重建过程中,如果依据落在各个探测器单元上的射线所占面积的大小考虑到那些探测器单元的信息对被重建体素点的影响,会提高重建图像的边缘清晰度,本论文利用实际的锥束扫描数据,采用传统的FDK方法和改进的FDK方法对物体重建,通过比较得出用新方法重建的图像边缘比传统FDK方法清晰,而且新方法还有抑制噪声的作用。 展开更多
关键词 锥束重建 探测器面积 FDK算法
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数字合成X线体层成像中轴向强度衰减的校正 被引量:1
13
作者 缪辉 赵会娟 +1 位作者 高峰 周仲兴 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期122-128,共7页
作为新型医学成像技术,数字合成X线体层成像(DTS)技术有助于分辨重叠的成像组织并精确定位组织病变。DTS技术采用重建速度快、图像质量高的滤波反投影算法重建出冠断面的断层图像。但由于DTS投影数据集的不完整性,因此利用滤波反投影算... 作为新型医学成像技术,数字合成X线体层成像(DTS)技术有助于分辨重叠的成像组织并精确定位组织病变。DTS技术采用重建速度快、图像质量高的滤波反投影算法重建出冠断面的断层图像。但由于DTS投影数据集的不完整性,因此利用滤波反投影算法重建出的图像其强度在旋转轴方向上存在着类似帽状衰减现象。分析了X线源锥束角度对DTS图像中轴向强度衰减的影响,在此基础上引入了一种反余弦加权的强度衰减的校正方法。为验证校正方法对降低DTS图像中轴向强度衰减的效果,利用搭建的DTS系统在不同的X线源锥角下对乳房仿体进行了实验。结果表明,该校正方法能有效地降低DTS重建图像中的轴向强度衰减程度。 展开更多
关键词 生物光学 数字合成X线体层成像 轴向强度 衰减校正 锥束重建 校正算法
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基于FDK算法减小误差的研究(英文)
14
作者 唐杰 张丽 +1 位作者 邢宇翔 陈志强 《CT理论与应用研究(中英文)》 2006年第1期66-72,共7页
本文介绍了一个重建误差和扫描半径之间的关系,并在此关系的基础上提出了一种新的基于不同半径的两个同心圆轨道的算法,利用估算的重建误差改善重建结果。随后进行了数值仿真实验。通过数值模拟实验评价了此算法的性能,结果表明新的算... 本文介绍了一个重建误差和扫描半径之间的关系,并在此关系的基础上提出了一种新的基于不同半径的两个同心圆轨道的算法,利用估算的重建误差改善重建结果。随后进行了数值仿真实验。通过数值模拟实验评价了此算法的性能,结果表明新的算法能比已有的同类算法更好地估计重建误差,从而获得更精确的重建结果,在锥角≤±10°时都能获得相当好的重建结果,在锥角更大时也能起到很好的改善作用。最后本文讨论了此类算法的局限性。 展开更多
关键词 CT重建算法 锥束重建 圆轨道
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Boundary reconstruction on chords in cone-beam tomography
15
作者 Mark A. Anastasio Emil Y. Sidky 《中国体视学与图像分析》 2005年第3期137-140,共4页
In this work, we demonstrate that the theory of cone-beam tomography image reconstruction on chords can be modified for use with local tomography problems. Our analysis reveals that discontinuities in the profiles of ... In this work, we demonstrate that the theory of cone-beam tomography image reconstruction on chords can be modified for use with local tomography problems. Our analysis reveals that discontinuities in the profiles of the object function along chords can be reconstructed readily. By consideration of all possible chords, an image that de-scribes the location of boundaries within an object can be reconstructed. A preliminary numerical study is conducted to validate and demonstrate the reconstruction method. 展开更多
关键词 锥束CT 边缘图像 图像重建 CT检查
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GPU加速的圆弧轨迹Katsevich锥束CT重建算法 被引量:3
16
作者 李冠华 王瑜 +1 位作者 欧宗瑛 王峰 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期919-924,共6页
通过改进GPU的渲染到纹理策略加速锥束反投影计算,提高了圆弧轨迹Katsevich锥束CT重建算法的执行效率.在CPU中完成投影数据的滤波处理,并将其重排为四通道浮点纹理载入GPU内存;绑定2个浮点输出纹理到帧缓冲对象的不同绑定点,用于将渲染... 通过改进GPU的渲染到纹理策略加速锥束反投影计算,提高了圆弧轨迹Katsevich锥束CT重建算法的执行效率.在CPU中完成投影数据的滤波处理,并将其重排为四通道浮点纹理载入GPU内存;绑定2个浮点输出纹理到帧缓冲对象的不同绑定点,用于将渲染结果输出到纹理,并同时完成反投影数据的累加计算;将矩形网格编码为四叉树结构用于加速物体切片的绘制.实验结果表明,文中算法在较大锥角时仍能重建出高质量图像,并获得接近于实时的重建速度. 展开更多
关键词 图形处理器 浮点纹理 Katsevich锥束重建 圆弧轨迹
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圆弧轨迹Katsevich类型的锥束CT重建 被引量:1
17
作者 王瑜 苏铁明 +1 位作者 王峰 欧宗瑛 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期967-971,共5页
基于Katsevich重建理论,提出了一种适合圆弧轨迹且具有移不变滤波反投影结构的锥束重建算法。分析了Radon平面绕投影射线连续转动过程中与轨迹平面相交的运动关系,并依据投影数据存储方式确定Ra-don平面的法线矢量方向。在此基础上,将... 基于Katsevich重建理论,提出了一种适合圆弧轨迹且具有移不变滤波反投影结构的锥束重建算法。分析了Radon平面绕投影射线连续转动过程中与轨迹平面相交的运动关系,并依据投影数据存储方式确定Ra-don平面的法线矢量方向。在此基础上,将检测器区域进行划分,进而探讨了与圆弧端点关联的结构因子在检测器阵列单元上的分布规律。同时,根据滤波线在检测器上的分布特点,推导了满足投影数据重采样精度并适合平板检测器的锥束重建公式。利用Forbild模型进行数值模拟,实验结果表明提出的算法有效地抑制了FDK类型重建算法所存在的锥束伪像并且适合长物体重建。 展开更多
关键词 Katsevich锥束重建 圆弧轨迹 短扫描重建 超短扫描重建
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CT图像重建Katsevich算法的滤波器理论研究
18
作者 夏俊萍 苗加庆 +1 位作者 徐辉 田琳 《中国数字医学》 2010年第11期102-105,共4页
主要介绍了关于新型的CT重建算法——Katsevich算法所采用的滤波器,如何引入Katsevich重建公式及如何进行滤波运算,Katsevich重建公式的滤波器公式,同时介绍了应用其他不同的滤波器进行算法重建,例如将原有滤波器替换为Hanning滤波器,Ha... 主要介绍了关于新型的CT重建算法——Katsevich算法所采用的滤波器,如何引入Katsevich重建公式及如何进行滤波运算,Katsevich重建公式的滤波器公式,同时介绍了应用其他不同的滤波器进行算法重建,例如将原有滤波器替换为Hanning滤波器,Hamming滤波器,并且比较应用这几种不同滤波器重建得到的重建结果. 展开更多
关键词 计算机断层成像重建算法 螺旋锥束的重建 HILBERT变换
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一种指数型动态螺距螺旋轨道的三维精确重建
19
作者 李真真 杨晓东 杜明辉 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期827-833,共7页
寻求新型轨道,以适应形态各异的感兴趣区域的三维精确重建。基于动态螺距螺旋轨道精确重建的充分条件,提出一种指数型动态螺距的螺旋轨道。理论分析表明,该新型轨道完全满足这一充分条件,可实现锥形束CT的精确重建,并具有在物理上易于... 寻求新型轨道,以适应形态各异的感兴趣区域的三维精确重建。基于动态螺距螺旋轨道精确重建的充分条件,提出一种指数型动态螺距的螺旋轨道。理论分析表明,该新型轨道完全满足这一充分条件,可实现锥形束CT的精确重建,并具有在物理上易于实现的优点及易于变形的特性。仿真1采用多个参数下的指数型螺旋轨道与标准螺旋轨道,对钟表模型实现重建;仿真2采用线性组合的指数型螺旋轨道与标准螺旋轨道,对简化的腹部模型感兴趣区域进行实验重建。对钟表模型的重建,各参数下的指数型螺旋轨道与标准螺旋轨道具有相似的重建效果;对简化的腹部模型中感兴趣区域重建,指数型螺旋轨道可同时降低整体与局部剂量,与标准螺旋轨道的重建结果相似。指数型动态螺距螺旋轨道可依据感兴趣区域的形态而灵活变换形态,并实现精确重建,可较好地逼近多种扫描轨道,且重建的效果相似。 展开更多
关键词 计算机断层重构 精确锥形束重建 动态螺距螺旋轨道 指数型螺旋轨道
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圆轨道锥束重建精度与锥角关系的研究 被引量:8
20
作者 曾凯 陈志强 +1 位作者 张丽 赵自然 《CT理论与应用研究(中英文)》 2003年第3期9-16,共8页
目的: 深入研究Radon空间的数据缺失与锥角的关系改进算法。方法: 相对于二维CT重建,锥束重建有着诸多优势,因此目前得到越来越广泛的应用。圆轨道锥束重建,因为算法上的简洁性以及工程实现的可行性,成为了锥束重建比较乐于采用的形式... 目的: 深入研究Radon空间的数据缺失与锥角的关系改进算法。方法: 相对于二维CT重建,锥束重建有着诸多优势,因此目前得到越来越广泛的应用。圆轨道锥束重建,因为算法上的简洁性以及工程实现的可行性,成为了锥束重建比较乐于采用的形式。但是由于圆轨道几何结构的限制,使其不能够得到完备的锥束重建数据,只有在锥角较小的情况下才能得到,因此深入研究Radon空间的数据缺失与锥角的关系以改进算法。结果:通过一定的近似得到了一个它们之间比较简单的关系。结论:基于这一关系提出了改进算法的一些途径。 展开更多
关键词 锥束重建 圆轨道 RADON变换 算法
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