工業(yè)X射線CT用ART算法圖像重建及誤差分析.pdf

1、工業(yè)CT技術(shù)在考古、無損檢測以及軍工等領(lǐng)域有著廣泛的運用，從20世紀中期以來，隨著CT技術(shù)理論的提出，該項技術(shù)得到長足的發(fā)展，已經(jīng)成為全球公認最好的無損檢測方法。利用射線在多個角度下，對不同物質(zhì)的衰減程度不同，CT技術(shù)可以得到物體內(nèi)部的信息，從而觀察物體中的缺陷以及物質(zhì)的材料。理論上，該技術(shù)不受物體形狀、材質(zhì)、大小的影響，重建結(jié)果直觀準確。
　　本文采用ART重建算法，實現(xiàn)了平行束、扇束以及錐束條件下的圖像重建。在平行束及扇束條件

2、下，重建對象斷層為空心圓，其像素大小為128×128，選取合適的各項參數(shù)，優(yōu)化重建圖像質(zhì)量。對該重建結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)在物體邊界的像素值與原始值的偏差較物體內(nèi)部的偏差更大，同時選取模型噪聲較小的正方形作為重建對象，發(fā)現(xiàn)圖像質(zhì)量得以較大的改善。將C++編寫的ART重建算法運用到實際實驗中，實現(xiàn)了初步的圖像重建，驗證了程序的可靠性，并在進行相關(guān)校正和優(yōu)化后，圖像分辨率能夠達到亞毫米量級。
　　在錐束CT圖像重建研究中，重建對象為空心球

3、體，其體素大小為128×128×128，選取合適的參數(shù)進行圖像重建，并對重建結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)在Z=116的切片圖中有條狀偽影，在條狀偽影上，其模擬得到的體素值與原始值偏差很大。研究表明，產(chǎn)生條狀偽影的原因是投影數(shù)據(jù)中存在疵點，為了驗證上述結(jié)論，以人體經(jīng)典頭部模型sheep-logan為例，在其中心切片對應的投影數(shù)據(jù)中加入兩個疵點（疵點對應的投影值與臨近投影值相差很大），重建結(jié)果發(fā)現(xiàn)在中心切片圖中出現(xiàn)兩條條狀的偽影。一般的，在實際實驗中