CT成像硬化及金屬偽影校正算法研究.pdf

1、在計算機斷層成像中，利用探測器測量各個方向上射線穿過物體后的剩余射線強度，通過圖像重建算法計算出物體斷層的線性衰減系數(shù)分布，然后以圖像的形式顯示出來，就得到物體內(nèi)部該斷層的圖像。導(dǎo)入三維重構(gòu)軟件，就得到物體內(nèi)部的三維圖像。由于CT能夠無損壞地觀察物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以該技術(shù)被應(yīng)用到很多領(lǐng)域中。
　　CT系統(tǒng)是一個很容易產(chǎn)生偽影的系統(tǒng)。硬化偽影和金屬偽影普遍存在于重建圖像中。硬化效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因是X射線的多能譜。射線與物質(zhì)的相互作用過

2、程中，低能.X射線更容易.被衰減掉，這樣隨著射線在物質(zhì)中穿過的距離加深，其平均能量升高，射束“硬化”，在圖像中產(chǎn)生偽影。而金屬偽影的產(chǎn)生緣于其較高的原子序數(shù)，對射線的衰減作用強烈，致使探測器幾乎接收不到光子，探測到的只是錯誤的數(shù)據(jù)，經(jīng)過重建算法對數(shù)據(jù)重建，CT圖像中表現(xiàn)為明暗相間的條紋。偽影會降低.整個圖像.的質(zhì)量，甚至.無法觀察感興趣區(qū)域，降低了醫(yī)生對疾病做出.準(zhǔn)確診斷的可能性。
　　本文首先介紹了X射線與物質(zhì)相互作用的基礎(chǔ)知識

3、，在此基礎(chǔ)上對圖像重建的基本概念和常用幾種重建算法做了詳細的描述，并完成錐束FDK重建算法程序的編寫。利用該算法對實驗數(shù)據(jù)重建，得到較好的重建結(jié)果，進而算法的正確性得到驗證。
　　對硬化偽影產(chǎn)生原因進行分析，簡要介紹硬化偽影校正的幾種方法。編程實現(xiàn)了水模型硬化偽影校正算法。水模型校正算法的主要過程是對投影值進行多項式擬合得到校正系數(shù)。利用該算法對醫(yī)用CT標(biāo)準(zhǔn)頭部模型的重建圖像進行校正處理，結(jié)果顯示圖像的硬化偽影得到有效校正。