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题目:CBCT影像的几何矫正技术

关键词:锥束CT,FDK算法,标定

  摘要



与传统CT相比,锥束CT由于其成像剂量低、重建精度高等优势而在医学临床应用中所占的比例越来越高,尤其是在口腔医学、介入治疗等领域占有主导性优势。目前,锥束CT进行三维图像重建时,用到的还是FDK重建算法。然而FDK算法对成像几何的要求比较严格,往往成像过程中很小的几何失真,就会使得重建结果有较严重的伪影。因此就需要对锥束CT的成像几何进行标定。早期的标定方法主要是一些离线的标定方法,利用已知几何信息的特制模具进行参数的标定。这样的标定方法要求设备具有较好的误差可重复性,而且特定模具的加工不容易。近几年的研究热点在于仅仅利用透视图进行失真参数的标定,这是一种在线标定算法。

论文简单介绍了不同锥束CT成像系统间的异同,分析了成像过程中可能存在的失真参数以及不同成像系统参数失真的方式。原始的参数失真模型较复杂,因此论文中采用一些等效的方法对其进行简化,将失真的参数均统一至探测器的参数失真。

论文中对失真的锥束CT成像系统进行了仿真,使得各种失真情况下的透视图能够利用仿真获取,并对此做了简单的结果验证。在此基础上,论文结合FDK算法分析了各个失真参数对重建结果的影响。同时也从理论上分析了各个失真参数需要标定的精度。这部分的理论可以为参数寻优时步长的选取提供理论依据,也同时可作为参数寻优的停止条件。

论文的最后对系统的失真模型进一步简化,仅考虑对重建结果产生主要影响的失真参数。最后,给出了一种直接寻优的在线标定算法,实验结果证明,该算法具有可行性。