| 【中文题名】 | CT射束硬化校正算法研究 |
| 【英文题名】 | The Algorithms Study of Beam-hardening Correction |
| 【学科专业】 | 计算数学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-9-18 |
| 【中关键词】 | 计算机层析成像,射束硬化校正,滤波反投影算法,能谱估计,牛顿迭代法, |
| 【英关键词】 | ComputedTomography,Beam-hardening Correction,Filter Back-projection Algorithm,Spectrum Estimation,Newton's Iterative Method, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>材料试验机与试验仪器>无损探伤仪器> |
| 【论文摘要】 |
计算机层析成像技术(Computed Tomography，简称CT)是目前最先进的无损检测技术之一，其特点是重建图像无影像重叠、空间和密度分辨率高、可直接进行数字化处理，现已被广泛应用于航空、航天、机械、船舶、公安、海关、医疗等领域。计算机层析成像技术主要包括软件和硬件两部分，其软件部分的核心是图像的重建算法。
射束硬化校正是CT算法研究中的重要问题。经典的CT重建算法基于X射线源为单色源的假设，而实际上由于工业CT机或医用CT机的X射线是多色的，通常只能得到多色投影数据。若直接用多色投影数据来重建图像，就会出现射束硬化伪迹。目前的多数射束硬化校正算法需假设已知CT系统的X射线能谱，并已知构成被测物体的物质关于不同能量的光子的质量衰减系数。然而，一般而言CT系统的X射线能谱并不是恒定不变的。
本文首先给出了由标准均匀圆柱状模体或楔状模体估计CT系统的X射线能谱的算法，该算法不必已知构成模体的物质关于不同能量的光子的质量衰减系数。特别地，该算法在给出系统的X射线能谱估计的同时，还给出了构成模体的物质关于不同能量的光子的质量衰减系数的估计。
其次，本文给出了单成... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
|
ABSTRACT |
4-8 |
|
第一章 绪论 |
8-12 |
|
1 CT简介 |
8-10 |
|
1.1 CT概述 |
8 |
|
1.2 CT的发展简史 |
8-9 |
|
1.3 CT重建算法 |
9 |
|
1.4 CT图像中的误差 |
9-10 |
|
2 本文的主要工作 |
10-11 |
|
2.1 研究背景 |
10-11 |
|
2.2 本文主要贡献 |
11 |
|
3 本文结构安排 |
11-12 |
|
第二章 CT的理论基础 |
12-19 |
|
1 投影理论 |
12-13 |
|
2 Radon变换 |
13-16 |
|
2.1 Radon变换的定义 |
13-14 |
|
2.2 Radon变换的性质 |
14-16 |
|
3 逆Radon变换 |
16-17 |
|
4 滤波反投影算法 |
17-19 |
|
4.1 中心切片定理 |
17 |
|
4.2 滤波反投影算法 |
17-18 |
|
4.3 滤波反投影算法的流程 |
18-19 |
|
第三章 射束硬化问题及其校正方法 |
19-26 |
|
1 射束硬化 |
19-20 |
|
2 射束硬化伪迹产生的原因 |
20-21 |
|
3 校正方法 |
21-26 |
|
3.1 多项式近似 |
21-22 |
|
3.2 迭代解 |
22 |
|
3.3 双能量扫描 |
22-24 |
|
3.4 单能方法 |
24 |
|
3.5 双能方法 |
24-25 |
|
3.6 模型的方法 |
25-26 |
|
第四章 X射线能谱估计算法及单成分被测物体的射束硬化校正算法 |
26-36 |
|
1 对X射线能谱的估计 |
26-29 |
|
1.1 算法的基本思想 |
26 |
|
1.2 求解能谱及物质的质量衰减系数的算法 |
26-28 |
|
1.3 计算机模拟结果 |
28-29 |
|
2 基于单成分被测物体的射束硬化校正算法 |
29-36 |
|
2.1 问题 |
29-30 |
|
2.2 校正算法 |
30-31 |
|
2.3 计算机模拟结果 |
31-34 |
|
2.4 算法的收敛性证明 |
34-36 |
|
第五章 双成分被测物体的射束硬化校正算法 |
36-42 |
|
1 理论背景 |
36-37 |
|
2 校正算法 |
37-38 |
|
3 计算机模拟结果 |
38-41 |
|
3.1 测试数据 |
38-39 |
|
3.2 模拟结果 |
39-41 |
|
4 讨论 |
41-42 |
|
第六章 总结和展望 |
42-44 |
|
1 总结 |
42 |
|
2 展望 |
42-44 |
|
参考文献 |
44-46 |
|
致谢 |
46-47 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.96301 |
