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轨道振动和探测器倾斜对锥束CT的影响

丁勇  
【摘要】:在实际的CT应用中,由于机械加工、机械磨损等原因,CT系统的扫描光源和探测器位置会发生偏差,因此在CT校正工作中,必须考虑这两种偏差对CT的影响。 本文研究的主要目的是:通过模拟三维锥束CT扫描轨道振动、探测器倾斜,找出不同干扰状态下重建图像伪影的规律,同时将干扰控制在一定的范围内,使系统的空间分辨率变化不大,实验过程主要分为三步。首先,实验采用半径为2.0mm的一系列小球作为模型,观察重建图像的伪影。观察结果表明:在椭圆轨道扫描状态下,重建图像出现拖尾现象;在余弦函数调制圆轨道扫描状态下,重建图像边界发散;在探测器倾斜状态下,重建图像边缘出现环状伪影。其次,通过微点模具法,采用半径为0.6mm的小球作为模型,观察到在三种不同状态下,随着干扰的增强,小球形状发生改变,同时模糊程度增强。最后,以半径为1.2mm的小球作为模型,通过边缘模糊迭代法和求导数法来计算系统的PSF(点扩散函数)值,通过比较PSF值得知:探测器倾斜对系统空间分辨率的影响最大,椭圆轨道扫描次之,余弦函数调制圆轨道影响较小。 实验结果表明,存在干扰情况的重建图像伪影是有规律可循的,这些规律对CT重建图像的校正工作有很大帮助,通过比较不同干扰状态下系统的PSF值,可以把干扰控制在一定的范围;对于系统PSF的计算,在二维PSF基础上我们又研究了三维局部PSF的计算;理论表明,求导数法简单而且精度较高,对较大规模数据的计算比较适用,因此本文的研究结果有比较广泛的应用前景。


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