錐束體CT三維迭代重建算法的研究.pdf

1、X射線斷層成像(Computed Tomography, CT)是利用射線對(duì)物質(zhì)的衰減特性，無損地獲取物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的一種技術(shù)手段。該技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷和工業(yè)無損檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。近年來，錐束CT在醫(yī)學(xué)和工業(yè)上得到越來越廣泛的應(yīng)用，具有高精度、X射線劑量小、掃描速度快等特點(diǎn)，成為未來CT技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。隨著口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展，牙科專用錐束形CT獲得了廣泛應(yīng)用?？谇籆T可以從不同的角度對(duì)組織進(jìn)行反映，能夠發(fā)現(xiàn)更細(xì)微的病變，對(duì)骨組織情況、下

2、頜關(guān)節(jié)情況進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，對(duì)于協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行更準(zhǔn)確的臨床診斷起了重要作用。
　　圖像重建方法是CT技術(shù)中較為關(guān)鍵的部分。圖像重建有兩類基本方法:解析法和迭代法。解析法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算量小，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)重建出高質(zhì)量的圖像，但在投影數(shù)據(jù)不完全或高噪聲的情況下，該算法不再適用。而迭代算法對(duì)于處理不完備的投影數(shù)據(jù)方面有一定的優(yōu)勢(shì)，可以在較少的投影數(shù)據(jù)下重建出較好的圖像質(zhì)量，而且對(duì)噪聲也有一定的抑制。本文研究的迭代算法包括代數(shù)迭代重建算法（

3、ART算法）、聯(lián)合代數(shù)迭代算法（SART算法）以及統(tǒng)計(jì)迭代算法EM算法。同時(shí)還研究了有序子集算法(OSEM算法)。其中ART算法是由一種基于解代數(shù)線性方程組的算法，其公式是從最小二乘法推導(dǎo)出。EM算法公式是基于X射線光子的泊松統(tǒng)計(jì)分布的最大似然函數(shù)推導(dǎo)出來。
　　最后，分別采用仿真數(shù)據(jù)和口腔CT成像系統(tǒng)采集到的實(shí)際數(shù)據(jù)從以下三點(diǎn)說明3種迭代算法的不同:
　　(1)在完備投影數(shù)據(jù)下，三種迭代算法都能夠獲得較高質(zhì)量的重建圖像;<