探测器分块排列的CT系统及其图像重建

为解决CT系统中扫描视野受限及低剂量成像问题,提出一种探测器分块排列的CT系统及其稀疏角度CT图像迭代重建方法。探测器分块排列可扩大CT图像物体扫描视野,稀疏角度采集投影数据能有效降低辐射剂量,同时采用ART-TV迭代算法重建CT图像。仿真实验表明:该方法可有效扩大CT系统扫描视野,在稀疏角度获取投影数据采集方式下,利用ART-TV迭代重建算法可重建优质CT图像,实现降低辐射剂量的目的。     

工业CT教学实验仪图像重建的设计

工业CT教学实验仪被应用于物理和放射医学专业的教学,图像重建是教学实验仪软件的重要组成部分.论文阐述了CT的物理原理和第一代CT重建算法,描述了工业CT教学实验仪的扫描过程;分析了旋转中心偏移的伪影,实现了中心偏移校正方法,设计了图像重建软件,实际应用表明此软件重建图像清晰质量较高.     

X射线非完整扫描情况下的缺陷检测研究

CT技术是一种先进的无损检测手段,被广泛应用于医学和工业领域.针对大型工业构件的无损检测问题,提出了一种x射线非完整扫描情况下的缺陷检测方法.在构件使用之前预先采集一套原始的非完整扫描投影数据,采用代数重建算法进行图像重建,将重建图像作为基准图像.再采集构件使用之后不同时刻的非完整扫描投影数据,将其重建图像与基准图像进...     

基于电子束扫描阵列微焦点射线源的倒置结构Micro-CT成像研究

倒置几何结构CT成像系统理论上具有扫描视场大、图像信噪比好、锥束伪影小等优点,但其多焦点、稀疏角的扫描模式亦会带来投影数据截断、稀疏和局部数据冗余等问题。本文利用电子束扫描阵列微焦点射线源和高分辨率小面积探测器等构建了一种新型高分辨率、大视场的倒置几何结构Micro CT实验系统(IG Micro CT)。针对该系统多焦点、稀疏角扫描模式下的投影数据截断和稀疏等特点,提出一种图像先验约束的全变分正则化SART迭代CT图像重建算法。首先通过仿真实验对图像重建算法进行了验证,并对阵列微焦点数量、旋转扫描分度数量等扫描参数进行优化,最后在IG Micro CT实验系统上获得了高分辨的Micro CT测试图像。实验结果表明,本文提出的算法适用于IG Micro CT系统,解决了投影数据截断、稀疏采样和局部数据冗余带来的条状等伪影问题,并验证了IG Micro CT这种新型成像方式的可行性。     

中间函数法CT图像重建算法研究

CT自从被发明以来其技术已发生了很大的变化.这些变化不仅体现在计算机技术、探测器技术和X线技术方面,同时CT的图像重建算法也在不断地发展.本文提出的中间函数重建算法,是一种可以应用于扇束和锥束扫描的图像重建算法.研究它的目的是为将来的锥束扫描提供直接重建算法.     

基于DSP技术的工业CT重建软件设计

提出了基于现代数字信号处理器(DSP)技术进行CT重建软件设计.在实际的CT软件设计过程中,利用TI的C6701 DSP芯片的硬件处理系统,建立了基于DSP硬件系统的CT算法重建软件,该软件全部使用与DSP硬件系统相关的DSP汇编语言进行编程.并利用TI的C6701 EVM开发板,通过输入CT数据进行计算,得出的CT图像满足实际要求.     

三维可视化在60Co集装箱CT检测系统中的设计与实现

本文设计实现了一种三维可视化系统,针对60Co集装箱CT检测系统的数据采集、CT图像重建等过程特点,采用了Ray Casting体绘制的三维显示模式.其绘制子系统不影响CT检测系统在研发过程中其它子系统的改进,方便了各子系统功能的完善与扩展.此三维可视化系统在60Co集装箱CT检测系统中的实验效果较好,可以辅助安检人员...     

大型工业CT流水线图像重建

大型工业CT中，采用等角度扇形束扫描，为达到高分辨率，需要在每个投影下微动探测器。多次采集数据。为了节省成像时间，设想让重建计算和数据采集同时进行，称为流水线图像重建法。研究了这种 水线图像重建方法，并与传统方法的效率进行了比较。     

基于FPGA与USB2.0的工业CT数据采集系统设计

为满足工业CT锥束扫描方式数据传输的高速高可靠性要求,设计出基于FPGA与USB2.0的数据采集系统。系统选取DDC264作为模数转换芯片。主控芯片FPGA控制数据采集的时序并缓存数据。USB2.0接口芯片CY7C68013A工作在Slave FIFO模式,将数据上传给PC机,用于以后的图像重建。系统软件设计主要包括FPGA程序设计与上位机程序设计。FPGA程序最后转换为数字硬件电路,使用Verilog HDL语言编写,上位机程序提供人机交互界面,使用C#语言编写。该设计的采集系统适合在多通道的X射线工业CT中应用。     

锥束CT扫描方式对ART算法图像重建的影响研究

平板探测器锥束CT的扫描方式对ART(Algebraic Reconstruction Techniques)算法图像重建会产生影响.本文用128×128×128三维Shepp-Logan头部模型作为仿真对象,探讨了不同源-扫描中心距离、投影数、缺角度下扫描方式对图像重建的影响.结果表明,源-扫描中心距离与扫描中心-探...     

教学用工业CT实验仪器的设计与开发研究

计算机层析成像(CT)技术采用射线从多个角度穿透物体来重建断层图像或三维图像,该技术已经广泛地应用于医学诊断和治疗、工业无损检测和无损评价.因此,对于大学学生来讲,了解和掌握CT技术的基本原理具有重要意义.本文详细介绍了用于大学教学的CD-50BG型CT实验仪.该仪器采用"平移 旋转"的扫描方式,具有活度为0.74 GBq的137Cs γ射线源、单个塑料闪烁体 光电二极管的探测器和50 mm的视场直径,其中射线源安装在钨合金的屏蔽容器中.同时,开发了图像处理软件对采集数据进行处理,重建断层图像和重构三维图像.重建断层图像可达到11 p/mm的空间分辨率和1%的密度分辨率.目前,已经有包括清华大学、北京大学在内的十余所高校将该仪器用于基础教学.     

基于半扇束扫描的CT图像迭代重建算法

为解决探测器尺寸受限导致的CT图像重建区域面积受限以及X射线辐射剂量较大问题,提出一种半扇束扫描模式下的CT图像迭代重建算法。该算法将探测器水平偏置,稀疏角度下采集物体投影数据,利用ART-TV迭代算法对投影数据进行重建,达到预设迭代次数后,输出重建图像。实验结果表明:半扫描可扩大重建面积,降低探测器成本;利用迭代重建算法,降低剂量的同时重建优质CT图像。     

γ相机全身扫描系统

全身骨扫描是γ相机在临床中的重要应用之一,在γ相机的数据采集和图像处理系统的基础上,设计了扫描床设备及控制接口,编写了用于全身扫描的数据采集软件,组成全身扫描系统,并解决了实现过程中遇到的几个具体问题,临床实验的结果表明：系统的成像质量可以满足临床诊断的需要。将这一系统应用到现有的γ相机上,可以低成本实现全身扫描的功能。     

小型TCT空间分辨本领的研究

描述一台低能窄束γ射线ＴＣＴ装置。整个系统使用虚拟仪器控制程度ｌａｂＶＩＥＷ进行控制、数据采集和重建。对系统的空间分辨率与扫描步长,扫描角度的关系进行了研究并给出相关的实验结果。     

基于蒙特卡罗模拟3-DPET图像重建的研究

应用蒙特卡罗模拟软件GATE对GeDiscoveryLSPET/CT扫描系统进行模拟,获得三维投影数据,分别采用三维有序子集最大期望值法（3-DOSEM）与三维滤波反投影法（3-DFBP）进行图像重建,从空间分辨率、成像的对比度以及信噪比等方面对3-DOSEM法与3-DFBP法的重建结果进行比较。结果显示,对蒙特卡罗方法模拟获得的三维投影数据,采用3-DOSEM法重建比3-DFBP法重建得到的图像质量好。     

不同强度射线源工业CT扫描参数优化研究

以含有不同强度射线源的高精度工业CT设备为研究对象,开展了投影数K与每个角度投影测量次数M等扫描参数优化配置的研究。建立了Matlab扇束CT仿真平台,基于不同扫描参数,模拟了不同射线强度下的CT投影与重建仿真,并采用人眼主观评价及CT重建图像客观评价相结合的方法对仿真图像质量进行了评估,给出了在限定检测时间条件下的扫描参数K、M优化配置准则及相应计算公式。在包含X光机和⁶⁰Co两种不同射线源的高精度工业CT设备上开展了锥束CT验证试验,试验结果表明,CT扫描参数优化方法及公式可行有效,为高精度工业CT检测设备的优化使用提供了一种技术手段。     

三维重建技术在工业CT中的应用

用图像的三维重建技术,实现连续断层CT图像的三维可视化是近年来国内工业CT领域内的-个重要研究方向.用三角面片连接轮廓线方法,实现了连续等间隔工业CT图像的三维重建,获得了扫描物体的三维立体显示图像.通过计算机交互操作,实现多角度、多方位观察物体,无损测量物体三维参数等功能.利用重建出的三维图像,检测人员可以获得物体更多的空间结构信息,从而提高无损检测的方便性和准确性.     

用旋转极坐标法在少投影条件下重建钢管截面图像

钢管的在线检测和控制是提高其质量的重要环节,也是目前亟待解决的难题.射线CT成像技术作为一种高效的图像检测手段,特别适合对钢管截面的尺寸参数进行检测和控制.本文利用旋转极坐标法在少投影条件下获得钢管截面的重建图像,该方法不仅减少了投影数目,缩短了数据采集时间,且加快了算法速度,节约了图像重建时间,大大减少钢管检测的时间.模拟试验和实际试验的结果均表明,旋转极坐标法的重建效果和重建时间基本可满足目前钢管在线检测和控制的要求,具有一定的理论意义和应用前景.     

ICT中加速器射线脉冲的同步控制

用加速器作为ICT系统的射线源．必须保证加速器射线脉冲频率与CT数据采集周期同步．通过分析CT的原始信号源，设计了同步控制电路。实现了在CT的1个数据采集周期能够完整匹配2～4个加速器射线脉冲。系统射线强度的最低平均计数能够满足高密度材料图像重建的要求。     

有限角CT法检测碳纤维复合芯导线内部缺陷

介绍了一种用于碳纤维复合芯导线内部缺陷检测的有限角CT检测方法。通过对比实验,验证SART+L₀图像重建算法在不同扫描角度范围下的图像重建效果。结果表明:采用150°扫描范围的有限角CT检测方法,可清晰呈现碳纤维复合芯导线其内部结构和缺陷,可用于在役碳纤维复合芯导线的无损检测和质量评估,具有工程指导价值。