【摘 要】
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计算机断层成像技术（Computered Tomography,CT）凭借其无损害、高分辨率、无影像重叠及非接触等优点已成为生物医学和工业无损检测领域中最为关键的技术之一。其中,锥束CT（Cone-beam CT,CBCT）使用锥束X射线源和面阵列探测器,能较大范围覆盖被测物体,在短时间内采集到物体的投影数据,重建清晰的三维图像,是目前高分辨三维结构成像的主要手段。滤波反投影算法重建速度快,广泛应
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计算机断层成像技术（Computered Tomography,CT）凭借其无损害、高分辨率、无影像重叠及非接触等优点已成为生物医学和工业无损检测领域中最为关键的技术之一。其中,锥束CT（Cone-beam CT,CBCT）使用锥束X射线源和面阵列探测器,能较大范围覆盖被测物体,在短时间内采集到物体的投影数据,重建清晰的三维图像,是目前高分辨三维结构成像的主要手段。滤波反投影算法重建速度快,广泛应用于商用CT系统中。CT重建算法对成像光路的几何参数精确度要求很高:首先,通过探测器中心的垂线要正好穿过X射线点光源的焦点,并和旋转轴相交;其次,旋转轴与探测器平面平行。任何空间位置或者角度姿态的偏差都会导致重建伪影。CBCT几何参数的计算分为解析几何算法和迭代几何算法。传统的解析几何算法需要一个经过精密加工和测量标定的标准样品。迭代几何算法虽然不用体模,但计算过程繁琐,有时也会陷入局部最优,导致错误。本文主要工作针对CBCT的探测器倾斜角度的估算问题展开,基于线性回归（linear regression,LR）、支持向量回归（Support vector regression,SVR）和本文提出的基于已有的InceptionV3算法添加全连接层后命名为InceptionV3-R的回归算法对探测器倾斜角度进行估算。实验结果表明,InceptionV3-R算法的估算结果优于LR和SVR算法,能够更准确地估计出探测器的倾斜角度,利用训练好的网络进行角度估算的耗时仅为53ms。基于InceptionV3-R角度估算结果的平均绝对误差为0.0882°,决定系数R2-score为0.9994。本文首次展示了 CBCT探测器沿探测器平面中心列倾斜的伪影,提出了基于深度卷积神经网络的倾斜角度估算方法,并利用仿真验证了该方法的可行性。
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