精确三维图像重建算法及其实现的研究

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三维螺旋CT具有精确性,高分辨率,图像质量好等优点,其对应的算法一三维精确重建算法,是近年来研究的热点。而根据射线源的不同,可分为平行束、扇型束和锥束等。 二维的平行束精确重建算法早在上世纪70年代就被提出了,三维的平行束精确重建算法也以各种形式被提出,但没有统一的公式。在本文中,用构造δ序列的方法,给出了一种n维Radon变换反演的卷积反投影算法,证明了该算法在图像的连续点收敛于原图像。当n=2时,就是广泛用于图像重建的卷积反投影算法。当n=3时,是一种新的满三维重建卷积反投影算法,对研究三维局部重建有一定的指导意义。 2002年Katsevich给出的反演公式是精确锥束重建方法近年来的突破性理论成果。但仍有些问题存在,如计算量过大,需要的数据量仍然偏大,求偏导困难等,针对这些问题,有很多学者对该算法进行了改进,如Zou yu和Pan XiaoChuan等人提出一种更精确和需要更小数据量的重建公式,该重建方法对求偏导有很大的改进,且有更好的局部性。在Zou-Pan算法的滤波过程中,有一步是沿着PI线在探测平面的投影线进行Hilbert变换,而直接计算会计算量和误差比较大,本文用正则化方法代替了直接计算,得到了该反演公式的一种有效算法实现。我们利用模拟数据进行了数值仿真,试验表明该方法的计算量和计算误差比原方法都要有所减少。
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