锥形束X-CT扫描几何校正的局部线性嵌入算法设计与实现

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjgzhufu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
X射线CT(X-ray Computed Tomography,X-CT)是X射线计算机断层扫描技术的简称,其能以图像的方式,形象、直观呈现被检测物体内部结构信息。因此,X-CT技术具有无损、非接触、高分辨率等诸多优点。然而,如果X-CT系统或装置的几何结构存在误差,那么CT重建图像中就会产生几何伪影。由于几何伪影的存在,致使CT重建图像的分辨率大幅下降。可见,如何校正CT重建图像中的几何伪影,这对于CT技术的可靠应用具有十分重要的现实意义。近年来,X-CT技术中的锥形束CT(Cone-beam Computed Tomography,CBCT)凭借其扫描速度快、各向同性等优点成为了该领域的研究热点。本论文主要研究锥形束X-CT几何伪影校正问题。锥形束X-CT系统几何伪影,主要源于CT系统或装置七种几何误差,即,射线源到旋转台中心距离误差、旋转台中心水平横向偏移误差、旋转台中心到平板探测器距离误差、平板探测器水平横向误差和纵向误差、平板探测器绕平面法向量旋转角、平板探测器绕平面中心行的旋转角、平板探测器绕平面中心列的旋转角。上述每一种CT系统的几何误差,其将对锥形束X-CT投影的影响都是不尽相同的。为此,对于如何校正锥形束X-CT系统的几何参数,借以减少或降低几何误差,进而去除CT重建图像中的几何伪影,本论文采用了近年来发展起来的基于局部线性嵌入(Locally Linear Embedding,LLE)算法的几何校正方法。该方法相较于其它的几何校正方法的优点在于:对初值依赖较小、可以校正七种之中的任何一种几何误差。首先,在明确了X-CT基本原理基础上,本论文开展了对基于局部线性嵌入算法的几何校正方法研究。该方法利用局部线性嵌入算法计算几何参数的近邻点,以此更新几何参数,经过数次迭代后求得CT系统的几何参数。其次,通过分析几何误差对锥形束X-CT系统投影的影响,本论文研究设计了基于局部线性嵌入算法的锥形束X-CT几何校正方法。基于此,采用模块化设计理念,研究开发了包括了数据处理、投影矩阵计算、图像重建、扫描几何校正和软件界面五个模块在内的基于局部线性嵌入算法的锥形束X-CT几何校正软件。与此同时,通过构建的锥形束X-CT系统实验平台,验证了几何校正软件的有效性。最后,针对几何校正软件校正耗时较长的原因或问题,借助于基于OpenMP的并行处理技术,完善了几何校正软件的设计,提高了该几何校正软件的运行效率。
其他文献
随着科技的进步,信息化网络化的高速发展。5G网络的问世无疑推动了各个行业的发展,基于嵌入式软件开发的智能产品也将越来越多的进入人们的生活,快速便捷的智能化时代带给我
目的:抗抑郁治疗的疗效在帮助我们认识抑郁症的病因及发病机制中同样起着重要作用。抑郁症与炎症细胞因子之间的关系还需要在多个水平上进行系统的研究证实,炎症细胞因子网络
室内测定结果表明 :A- B2号种衣剂对水稻恶苗病菌的共毒系数为 2 2 3.36 ,表现为显著的增效作用 ;其它的复剂都不同程度地表现出一定的拮抗作用 ;另外 ,各种衣剂处理对水稻种
通过健身运动处方教学模式与传统体育教学效果的比较研究,论证健身运动处方教学模式在高校足球选项课中实施的可行性和实用性,为实现高校体育向健康体育教育接轨提供借鉴。
以津优1号为试材,设K2O施用量分别为0、300、6009、00、1200 kg/hm25个处理,研究了不同施钾水平对黄瓜主要品质和有关酶活性的影响。结果表明,在施K2O 3009~00 kg/hm2范围内,
第一部分Smo蛋白在胃癌组织中的表达及其临床意义目的:胃癌是最为常见的恶性肿瘤之一,在我国胃癌的患病率和死亡率均是世界平均水平的2倍多,且仅次于肺癌为第二大恶性肿瘤。
运用地理关系谋划国家安全是地缘政治的本来使命。以扩张、对抗和谋霸为核心的传统地缘政治存在逻辑缺陷,不能合理解释当代国际政治现实,也无法有效应对国家安全面临的新挑战
以疏浚海淤泥为研究对象,水泥为固化剂,掺入连云港当地固体废弃物磷尾矿砂,达到改善海淤泥工程性质、缩短建设周期、保护环境的目的。采用2因素(水泥添加量和磷尾矿砂掺量)5
<正>随着人口的增加及城市化进程的加快,城市生活垃圾每年都在以一定比例逐年增长,许多城市都面临垃圾围城的局面。据统计数据显示,北京市常住人口已突破2200万,每天产生的垃
<正>剖宫产术后切口及宫缩的剧烈疼痛严重影响产妇的康复和早期哺乳,因此如何解决产妇术后镇痛以提高产妇术后舒适度在临床工作中日益受到重视。传统方法为间断肌注杜冷丁为