基于点探测器和柱面源双位置扫描的直接体积CT的研究

摘要

目前直接体积CT主要存在两大困难:一是如何获得三维图像精确重建所需的投影数据,包括扫描方式的可实现性;二是如何尽量避免康普顿散射对重建图像质量的影响.针对这些问题,本文提出一种新型的直接体积CT成像模式,即采用X线栅形扫描的柱面源、一组分布在大圆和垂直圆弧上的多个点状探测器采集数据,通过柱面源的一次旋转即可得到完全的投影数据.本文对该扫描装置的结构中X线柱面源的形状和尺寸、探测器的个数和位置分布进行了详细的说明,并对该装置的完全性条件进行论证.然后结合此扫描结构的特点,给出一种三维图像重建算法.计算机仿真实验的结果表明,该扫描结构在保证投影数据完全的条件下,实现了机械转动次数最少、有效抑制康普顿散射、提高三维图像重建速度和精度的目的,使直接体积CT的成像速度和重建精度比现有模式大大提高.