一种基于滤波路径变换的锥束CT重建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于滤波路径变换的锥束CT重建方法，包括：1、建立锥束CT重建和投影柱面等几何坐标系并确定参数含义；2、通过调节参数k1和k2确定与滤波路径相关的投影柱面准线函数u(t)；3、对圆扫描轨道获取的锥束CT投影数据在当前滤波路径下进行重排；4、利用重排之后的投影数据进行加权、滤波和反投影重建；5、进行数据仿真实验，对调节参数k1和k2的不同组合进行测试，对比重建效果，通过均方误差曲面图确定最优滤波路径下k1和k2的关系。本发明专利技术在投影数据滤波过程中，考虑到滤波路径对重建效果的影响，通过测试调节参数不同组合下重建图像的均方误差得到了一组最优滤波路径，在该组滤波路径下能减小大锥角锥束CT重建的边缘伪影。影。影。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滤波路径变换的锥束CT重建方法


[0001]本专利技术涉及圆扫描轨道锥束CT三维重建领域，具体为一种基于滤波路径变换的锥束CT重建方法。

技术介绍

[0002]X射线计算机断层扫描(CT)是一种由物体在不同方向X射线的二维投影数据来恢复其三维信息的技术。由于其可以在非接触、不破坏的条件下得到物体内部的三维结构信息，因此在生命科学、工业检测、材料科学和古生物学等领域得到了广泛的应用。特别是圆扫描轨道的锥束CT系统，由于结构简单、易于实现，因此在实际应用中较为常见。在圆扫描轨道锥束CT重建方法中，以滤波反投影算法为基础的FDK算法，是由二维扇束重建算法推广到三维空间中得到的一种算法，当锥角较小时可取得较好的重建效果，并且由于计算形式简单，扫描方式简便，因此应用广泛。然而圆扫描轨道FDK算法在实际应用中由于不满足精确重建的完备条件，随着锥角增加，在远离轨道中心平面的重建域中物体重建密度逐渐下降，在重建图像中沿旋转轴的两端出现边缘伪影，很大程度上影响了重建图像的质量。
[0003]针对FDK算法大锥角重建下的边缘伪影问题，在数据重排和滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于滤波路径变换的锥束CT重建方法，其特征在于，是按如下步骤进行：步骤1：以待重建物体所在的旋转轴的中心为原点O，令旋转轴为z轴，垂直于z轴并过原点O的平面为x
‑
y平面，从而建立待重建物体的空间坐标系x
‑
y
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z；令圆扫描轨道的圆心位于所述原点O，半径为R，且圆扫描轨道位于x
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y平面上；令射线源位于圆扫描轨道上的任一点S(β)，其中β表示锥束射线的旋转角，即点S(β)与原点O之间的射线S(β)O与x轴正向的夹角；令虚拟探测器的中心位于所述原点O，且虚拟探测器垂直于射线S(β)O，令虚拟探测器过原点O的纵轴为b轴，且与z轴重合，虚拟探测器过原点O的横轴为a轴，从而建立虚拟探测器坐标系a
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b；令锥束射线重排之后的平行扇束的中心射线源为S(θ)，其中θ表示平行扇束的旋转角，即点S(θ)与原点O之间的射线S(θ)O与x轴正向的夹角；令x
‑
y平面上的t轴过原点O且垂直于射线S(θ)O，令e轴垂直于射线S(θ)O且与z轴重合，从而建立投影柱面坐标系t
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e；令待重建物体的空间坐标系中任一点为待重建点D(x0,y0,z0)，令过待重建点D(x0,y0,z0)的射线在虚拟探测器坐标系a
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b上的投影数据为圆扫描轨道上以旋转角β获取的锥束CT投影数据P(β,a0,b0)；令过待重建点D(x0,y0,z0)的射线与x
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y平面的夹角为锥角κ；令重排之后过待重建点D(x0,y0,z0)的射线在投影柱面坐标系t
‑
e上的投影数据为P1(θ,t0,e0)；令S(θ)O所在的射线为x
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y平面上的u轴，令投影柱面在x
‑
y平面的准线函数为u(t)；令点A、...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢荣胜，穆子扬，何攀，王赛磊，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：