【摘 要】
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直线扫描CT（Computed Tomography）成像方法通过X射线源和平板探测器的相对平行直线扫描实现投影数据的采集。直线扫描CT系统不使用传统CT滑环,可简化系统结构,降低系统成本,有较好应用前景。本文针对直线扫描CT实验平台研制其控制系统,并开展直线扫描CT成像实验研究。论文主要研究工作如下:（1）分析了直线扫描CT成像方法以及相关图像重建算法研究。首先介绍了直线扫描CT成像方法的几何模
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:直线扫描内CT及其动态Bowtie研究；
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直线扫描CT（Computed Tomography）成像方法通过X射线源和平板探测器的相对平行直线扫描实现投影数据的采集。直线扫描CT系统不使用传统CT滑环,可简化系统结构,降低系统成本,有较好应用前景。本文针对直线扫描CT实验平台研制其控制系统,并开展直线扫描CT成像实验研究。论文主要研究工作如下:（1）分析了直线扫描CT成像方法以及相关图像重建算法研究。首先介绍了直线扫描CT成像方法的几何模型、扫描方式以及采样方式,然后详细地叙述了直线扫描CT实验平台的系统组成、选型及功能。最后对常用图像重建算法进行了研究,包括FDK（Feldkamp-Davis-Kress）图像重建算法和SIRT（Simultaneous Iterative Reconstruction Technique）图像重建算法。（2）研制了直线扫描CT实验平台控制系统。完成了其控制系统总体设计,针对其控制系统设计要求,完成了运动控制分析以及控制软件的编写,实现了CT扫描控制和系统电源控制。（3）完成了平板探测器数据采集控制及数据校正研究。研究了平板探测器数据采集原理,分析了数据校正方法,包括暗场、增益以及坏像素校正,完成了探测器的数据校正实验。（4）完成了直线扫描CT实验研究。对FDK和SIRT图像重建算法、等角采样、等距采样和圆周轨迹扫描以及不同扫描次数的成像结果进行了对比研究。结果表明,在相同扫描参数下,FDK重建算法重建速度较快,SIRT重建算法处理噪声表现较好,重建图像质量较好。等角采样与等距采样相比,由于等角采样采集的投影数据分布较均匀,其重建图像质量较好,等角采样与圆周轨迹扫描相比,二者重建图像质量相近。由于受投影角度的限制,一次直线扫描模式不能实现CT图像精确重建,两次及以上直线扫描的重建图像质量优于一次直线扫描。
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