变螺距螺旋锥束CT解析重建算法的研究

摘要

螺旋锥束CT不仅具有快速的数据采集速度、更高的射线利用率、均匀的轴向分布，而且能够解决长物体的检测问题，使得其在医学和工业无损检测领域都得到越来越广泛的应用，但是螺旋CT的Z轴分辨率问题一直是制约其工程化应用的关键问题，而在现有的成像系统中，由于采样频率和探测器探元尺寸的限制，扫描模式的创新成为解决螺旋CT的Z轴分辨率的唯一有效方法，因此论文提出研究变螺距的螺旋锥束扫描重建方法。
　　本文从提高螺旋扫描轨迹的重建图像分辨率出发，研究了螺旋扫描中螺距的大小对重建图像分辨率的影响，讨论了探测器探元大小与螺距以及图像分辨率之间的关系，验证了小螺距扫描是实现检测对象的细微信息重建的有效方法；同时针对该结论，研究了基于检测对象内部结构先验变螺距扫描策略，以及基于变螺距螺旋扫描的螺旋FDK重建算法。
　　论文在理论研究的同时，通过仿真实验对比分析，验证了变螺距螺旋FDK成像方法的有效性，解决了检测对象细微信息的重建问题，从而说明了在成像系统一定的情况下，变螺距螺旋扫描重建能够有效地提高螺旋CT扫描的Z轴重建分辨率。

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第一章 绪论

1.1 课题研究目的及意义

1.2 工业CT的研究现状

1.3 论文的主要内容

第二章 螺旋锥束CT重建算法理论

2.1 螺旋锥束扫描轨迹

2.2 螺旋锥束重建算法

2.3 数值仿真

2.5 本章小结

第三章 螺旋扫描重建图像分辨率的分析

3.1 不规则螺旋扫描轨迹

3.2 重建图像技术指标

3.3 影响重建图像的因素

3.4 投影数据的仿真算法

3.5 螺距对重建图像质量的影响

3.6 本章小结

第四章 变螺距螺旋FDK重建算法的研究

4.1 变螺距螺旋扫描轨迹

4.2 变螺距螺旋FDK重建算法

4.3 数值仿真

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本论文的总结

5.2 存在的问题和以后的工作

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢