| 【中文题名】 | 多层螺旋CT图像重建与噪声分析 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 软件工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-6 |
| 【中关键词】 | 傅立叶中心切片定理,卷积,滤波反投影,螺旋插值,锥束重建, |
| 【英关键词】 | Fourier slice theorem,Convolution,Filter and backprojection,Spiral interpolation,Cone-beam reconstruction, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>模式识别与装置 |
| 【论文摘要】 | 本文重点研究了多层螺旋CT的各种插值算法，螺旋插值对重建图像噪声空间分布的影响，在国内首次以重建图像的形式绘出了噪声分布图。并且作为公司实用的一个预研子项目实现了一种适用于16排以上三维锥束螺旋CT的通用FDK算法。
多层螺旋CT以小剂量X射线、大容积量快速扫描、快速重建的优势著称，成为临床检查的一种主要手段。滤波反投影算法是CT图像重建的基本算法，螺旋CT的核心技术是用插值算法最大程度的消除数据的冗余性。对比研究表明，国外大公司GE、Simens的16排以上CT还是采用了数据插值重排，然后二维反投影滤波的方法，只要插值得当并利用已有成熟的滤波反投影算法，就能快速重建出高质量的图像。本文讨论了从投影数据预处理到螺旋插值再到图像重建的整个计算过程。比较了两种插值模式对重建结果的影响。给出了一种实用的多层螺旋锥束算法。解析了CT图像性能的一个重要方面噪声的表现及产生机理，作为CT设备制造商，为机器性能的改进和校正提供了依据。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-7 |
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第一章 绪论 |
7-12 |
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1.1 CT概述 |
7-8 |
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1.2 课题背景与研究现状 |
8-10 |
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1.3 研究内容和关键技术 |
10-12 |
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1.3.1 研究内容 |
10-11 |
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1.3.2 依托环境 |
11 |
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1.3.3 本文所作的工作 |
11-12 |
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第二章 X射线计算机断层重建的基本原理 |
12-20 |
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2.1 x-ray成像的物理原理 |
12-13 |
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2.2 二维雷登变换 |
13-15 |
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2.3 傅立叶中心切片定理 |
15-16 |
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2.4 滤波反投影算法 |
16-20 |
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第三章 平行束和扇束滤波反投影算法 |
20-32 |
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3.1 平行束滤波反投影算法推导 |
20-22 |
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3.2 平行束算法计算机实现步骤和重建结果 |
22-27 |
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3.3 扇束滤波反投影算法推导 |
27-29 |
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3.4 扇束算法计算机实现步骤和重建结果 |
29-32 |
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第四章 多层螺旋 CT图像重建 |
32-61 |
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4.1 螺旋 CT基本技术和原理 |
32-35 |
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4.1.1 滑环技术 |
32-33 |
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4.1.2 扫描原理与基本概念 |
33-35 |
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4.2 单层螺旋 CT图像重建 |
35-42 |
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4.2.1 单层螺旋CT360°重建算法与实现 |
36-37 |
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4.2.2 单层螺旋CT180°重建算法 |
37-38 |
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4.2.3 z滤波算法实现 |
38-39 |
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4.2.4 重建结果与比较 |
39-42 |
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4.3 普通多层螺旋CT图像重建 |
42-51 |
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4.3.1 多层螺旋 CT扫描几何学 |
42-43 |
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4.3.2 多层螺旋 CT重建基本思想 |
43-45 |
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4.3.3 多层螺旋 CT重建实现过程 |
45-49 |
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4.3.4 多层螺旋 CT重建结果与总结 |
49-51 |
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4.4 多层螺旋锥束近似重建 |
51-61 |
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4.4.1 三维锥束近似重建算法概述 |
51-53 |
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4.4.2 锥束几何学 |
53-54 |
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4.4.3 标准 FDK算法 |
54-56 |
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4.4.4 扩展 FDK算法描述与实现过程 |
56-61 |
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第五章 螺旋 CT扫描重建噪声空间分布 |
61-74 |
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5.1 CT图像重建主要影响因素 |
61-63 |
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5.2 CT重建图像噪声介绍与分析方法 |
63-64 |
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5.3 图像噪声观察法分析 |
64-68 |
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5.4 图像噪声解析法分析 |
68-74 |
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5.4.1 理论模型 |
68-69 |
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5.4.2 实现步骤 |
69-70 |
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5.4.3 加权分析 |
70-74 |
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结束语 |
74-75 |
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参考文献 |
75-79 |
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致谢 |
79-80 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
80 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.365052 |
