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《浙江大学》 2002年
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单光子成像理论与实现

高艳  
【摘要】: 单光子放射CT由置于绕人体轴线多个角度上的闪烁照相机(带有准直器)上检测到的光子数重建人体内未知的放射性核素的分布。这种投影数据与透射CT中的数据不同,由于存在着光子的点扩散(由准直器引起)和衰减(由散射引起),已经不能用简单的线积分来描述这个问题,因此相对于透射CT而言,这个领域将面临很多困难。 本文从问题的数学模型开始,用数学和物理的语言详细阐述了光子由放射源出发直至最终到达检测器的整个过程,也即通常所说的正过程。而本文的焦点集中在对正过程的求逆问题上,即重建图像的过程上。根据建立的数学模型的不同,重建算法可分为基于确定模型的算法和基于随机模型的算法。本文分别详细介绍了两类算法中常见的一些算法,如滤波反投影法(FBP)和最大似然法(EMML)等,并且在此基础上提出了一种新的算法——最大熵法。论文最后用计算机进行了模拟实验,验证了各种算法的有效性,得出了一些有价值的结论。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:R-39

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 洪俊杰;γ相机中编码孔径准直器设计及数字图像重建[D];华中科技大学;2006年
2 董安;基于磁场信号的铝合金点焊过程熔核反演成像[D];天津大学;2007年
3 鞠学伟;电阻点焊反演成像问题的数学研究[D];天津大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 殷铭,张兴华,戴先中;基于MATLAB的遗传算法实现[J];电子技术应用;2000年01期
2 孙瑞祥;遗传算法及其在信息熵优化中的应用[J];西安交通大学学报;1999年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨宪斌,程伯基;核磁共振技术在生物医学中的应用[J];北京医科大学学报;1991年01期
2 郑全录,李甲递,周云凤,江根苗,王松林,徐鹏程;CT-C6000全身CT扫描机设计与实现[J];CT理论与应用研究;1995年01期
3 李鹏;杨晓非;;基于遗传算法的磁光盘膜厚匹配的优化设计[J];磁性材料及器件;2007年02期
4 邓颂霖;梁秀娟;肖长来;王光明;李帅杰;;基以GA优化的地下水水质评价法[J];东北水利水电;2009年09期
5 姚玲英;运用MATLAB实现基于遗传算法自修正的模糊控制理论的仿真[J];东莞理工学院学报;2005年03期
6 鲍峰,胡菊芳,朱世根;自动生化分析仪的发展[J];中国纺织大学学报;2000年04期
7 刘良福;焦海宁;;基于随机双线性系统模糊控制器的优化及仿真[J];低压电器;2005年12期
8 石卫平;运用逐次逼近的方法由火焰图像重建温度场初探[J];发电设备;2001年02期
9 陈丽安,张培铭;免疫遗传算法在MATLAB环境中的实现[J];福州大学学报(自然科学版);2004年05期
10 张恩铭;李晓涛;马光;;交通规划中基于遗传算法的最短路交通分配法应用研究[J];公路交通技术;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 赵英;李杏;;基于熵优化的网络时钟调整策略[A];CCF NCSC 2011——第二届中国计算机学会服务计算学术会议论文集[C];2011年
2 张勇;王介生;;基于遗传算法的参数自适应PID控制器的设计[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
3 李晔;;基于遗传算法和神经网络的二级倒立摆控制系统[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
4 苟鑫;何玉敖;;基于遗传算法的结构开关控制参数优化[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 马晨欣;CT图像重建关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
2 苗玉彬;逆摄动法和人机交互退火遗传算法及其应用[D];大连理工大学;2001年
3 李江;高层建筑结构振动半主动控制系统研究[D];天津大学;2003年
4 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
5 王湘中;进化策略的变异算子与仿真平台研究[D];中南大学;2005年
6 罗敏;PACS的研究与应用[D];重庆大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖华刚;基于客流数据挖掘的公交时刻表的研究[D];北京交通大学;2011年
2 王群;基于对称拉丁超立方设计的多目标进化算法[D];西安电子科技大学;2011年
3 彭菁菁;基于遗传算法的船用甲板起重机臂架结构优化设计[D];武汉理工大学;2011年
4 雷恩奇;基于多目标遗传算法的风力机叶片优化设计研究[D];兰州理工大学;2011年
5 李玉杰;450T偏轨式提梁机结构分析与优化设计[D];长安大学;2011年
6 赵小冰;单目标_多目标遗传算法的研究[D];天津理工大学;2011年
7 于源;CT投影数据不完全的代数重建算法的研究与实现[D];东北大学;2009年
8 王文超;基于智能计算的微生物代谢网络与耐热性的关系研究[D];江南大学;2012年
9 张立;低频矿热炉的计算机控制系统[D];西安建筑科技大学;2001年
10 蒋宗良;木材干燥过程的计算机监控与仿真[D];东北林业大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王军,陈树君,卢振洋,殷树言;磁场控制横向MAG焊接焊缝成型工艺的研究[J];北京工业大学学报;2003年02期
2 贺幼良,杨院生,胡壮麒;电磁场作用下的金属凝固与成形[J];材料导报;2000年07期
3 胡家升,程丽红,谢存,李骏;X光成像中环形编码孔径显微镜实验研究[J];大连理工大学学报;2000年S1期
4 赵宝庆;;URA编码孔径和编码像的计算机重构[J];光学机械;1988年05期
5 张锋,蒋一峰,陈真诚,蒋大宗;对一种新的基于局部标准差的自适应对比度增强算法的评价(英文)[J];光子学报;2003年08期
6 张爱东,李炬,陈发,孙灵霞;工业CT图像的三维重建[J];核电子学与探测技术;2005年04期
7 卢烨;周万盛;雅文萃;;磁控电弧摆动对铝合金焊缝结晶裂纹的影响[J];焊接学报;1991年02期
8 曾鸿志,单平;电阻点焊过程及质量控制方法的研究进展[J];焊接技术;2000年05期
9 张顺利;张定华;李山;赵歆波;;ART算法快速图像重建研究[J];计算机工程与应用;2006年24期
10 李有东 ,杨培杰;铝合金在汽车上的应用及其发展前景[J];汽车与配件;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 罗震;铝合金电阻点焊过程质量检测及控制方法的研究[D];天津大学;2003年
2 程丽红;X光编码孔径成像理论及实验研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 田晓东;环形编码孔径成像技术及数字重建[D];大连理工大学;2003年
2 张顺利;工业CT图像的代数重建方法研究及应用[D];西北工业大学;2004年
3 祁贵云;旋转磁场作用下电弧特性和电弧行为的研究[D];北京工业大学;2004年
4 陈思;MicroSPECT准直器设计与重建算法研究[D];清华大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈立宏;李勇平;赵翠兰;袁超;;基于MURA编码孔径准直器核辐射成像系统设计[J];核技术;2013年08期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 席裕庚,柴天佑,恽为民;遗传算法综述[J];控制理论与应用;1996年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 王卫东,包尚联,蔡建新;γ光子延时加权定位方法的研究[J];电子学报;1998年03期
2 马兴荣;SPECT采集中成像物体移动效应的分析[J];第四军医大学学报;1998年S1期
3 刘兴党,刘永昌,管一晖,金少津,张学平;脑SPECT显像在癫痫中的应用[J];中国医学计算机成像杂志;1996年01期
4 刘长国;;DIACAM单光子ECT的DTPS板维修及电源组件代换[J];医疗设备信息;2006年05期
5 任志刚,李小华,刘枫,刘淑华;SPECT的数据采集条件对其断层分辨率的影响实验探讨[J];中国医学物理学杂志;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏正军;王金东;郭健平;郭邦红;张智明;廖常俊;梁瑞生;刘颂豪;;无源抑制模式单光子探测器的时间特性分析[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年
2 武愕;池英芝;陈耿旭;夏慷蔚;曾和平;;表面等离子体增强的单光子产生[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年
3 陈希浩;翟艳花;张达;吴令安;;单光子探测器量子效率的自绝对标定[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年
4 吴青林;刘云;韩正甫;戴逸民;郭光灿;;单探头量子随机码发生器[A];第十一届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2004年
5 任雪欣;李昊坤;肖云峰;;光机械系统中光子阻塞效应及单光子光源研究[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
6 吴光;;单光子探测技术在激光测绘中的应用[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
7 王磊;高锦岳;;利用四波混频产生单光子的研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
8 鄢秋荣;赵宝升;刘永安;盛立志;陈宝梅;胡慧君;;基于单光子脉冲时间随机性的光量子随机源[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
9 顾晓蓉;黄坤;潘海峰;武愕;曾和平;;时频域精密控制的单光子频率上转换探测[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年
10 程楠;李振华;黄刚锋;王金东;魏正军;郭健平;郭邦红;廖常俊;刘颂豪;;用于单光子探测器的温度测量和控制系统的研制[A];第十四届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 曾尧 徐文;单光子探测:让未来空天战场更透明[N];解放军报;2012年
2 记者  毛黎 董映璧;美利用单光子成功编存与再现图像信息[N];科技日报;2007年
3 记者 毛黎;单光子波长转换首次实现[N];科技日报;2010年
4 张巍巍;用单光子成功实现两个单分子间通讯[N];科技日报;2012年
5 刘霞;科学家研制出首块单光子路由器[N];科技日报;2011年
6 张巍巍;利用激光可快速高效创建单光子[N];科技日报;2012年
7 张巍巍;单光子可为光学信息传输服务[N];科技日报;2011年
8 记者 刘霞;科学家实现快速操控光的量子状态[N];科技日报;2012年
9 记者 吴长锋 通讯员 杨保国;世界首个单光子空间结构量子存储器诞生[N];科技日报;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘云;红外单光子探测器的研制[D];中国科学技术大学;2007年
2 任旻;高速单光子探测及应用研究[D];华东师范大学;2013年
3 武愕;基于金刚石镍氮色心的单光子源的研究及其应用[D];华东师范大学;2007年
4 梁焰;基于InGaAs/InP APD高速单光子探测方法及应用[D];华东师范大学;2014年
5 申屠国樑;上转换单光子探测器的研究及其应用[D];中国科学技术大学;2014年
6 周鹏;基于InGaAs/InP单光子雪崩二极管的红外单光子探测研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 简轶;基于光平衡的单光子探测[D];华东师范大学;2011年
2 权菊香;单光子探测技术及其在真随机源中的应用[D];华东师范大学;2006年
3 王晶晶;光纤系统中单光子相位干涉的研究[D];山西大学;2012年
4 王晓萌;基于表面等离子体增强单光子探测技术[D];华东师范大学;2013年
5 全立梅;全光纤关联光子对标定通讯波段单光子探测器量子效率的实验研究[D];天津大学;2009年
6 孙建虎;基于光纤链路单光子的偏振诱导相位噪声补偿的研究[D];山西大学;2009年
7 高艳;单光子成像理论与实现[D];浙江大学;2002年
8 陈希浩;单光子探测器量子效率的自绝对标定[D];辽宁大学;2006年
9 陈修亮;1550nm单光子探测及其应用研究[D];华东师范大学;2006年
10 何博;基于FP腔的单光子传输特性及锁定[D];山西大学;2013年
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