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Micro-CT系统几何校正算法研究及实现

作　者: 王宝明
导　师: 田捷
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 生物医学工程
关键词: Micro-CT 几何校正软件开发
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 72次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于Micro-CT高分辨率、无损伤、低成本、低辐射等特点，锥束CT系统正在大量应用于小动物成像，牙齿成像以及其他一些特殊的领域。为了获得较好的图像重建效果，必须考虑到整个系统的几何位置校正情况。系统几何位置偏差会导致重建图像出现伪影，有时会出现比较严重的失真现象。因此如何方便有效的进行CT系统几何校正对实现高质量的CT重建具有重要意义。本文主要采用了一种高精度的Micro-CT系统校正方法，并详细介绍的该几何校正方法的软件设计与实现。该方法通过对一个嵌有多颗钢珠的几何校正仿体进行扫描，然后从不同角度的投影数据中提取CT的系统的几何位置参数，以用于后续的三维重建，实现系统的几何校正。本文绪论部分介绍了CT的发展历史以及几何校正的背景知识。第二章介绍了基于仿体的几何校正方法，重点阐述了五个参数的具体计算方法。本文的第三章重点介绍了Micro-CT下几何校正模块设计以及软件开发的过程，几何校正模块采用QT和MITK开发。其界面设计比较人性化。最后部分通过仿真实验进一步验证了算法的鲁棒性和有效性，以及投影个数的不同对校正参数的影响。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 Micro-CT简介  7-8
  1.2 几何校正的目的及意义  8-9
  1.3 几何校正研究现状  9-10
  1.4 本文的主要内容及章节安排  10-11
第二章基于仿体的Micro-CT系统几何校正方法  11-22
  2.1 概述  11
  2.2 Micro-CT原理及重建算法简介  11-13
    2.2.1 Micro-CT工作原理  11-13
    2.2.2 CT图像重建算法  13
  2.3 几何结构  13-17
    2.3.1 理想的CT系统几何结构  13-14
    2.3.2 存在位置偏差的CT系统几何结构  14-17
  2.4 几何校正算法  17-21
  2.5 本章小结  21-22
第三章 Micro-CT系统几何校正模块设计与实现  22-41
  3.1 概述  22
  3.2 Micro-CT软件平台简介  22-23
  3.3 MITK医学图像库  23-26
    3.3.1 MITK的设计目标  24
    3.3.2 MITK的整体框架介绍  24-26
  3.4 常见的几种椭圆拟合方法  26-30
  3.5 Micro-CT几何校正模块设计  30-32
    3.5.1 开发环境简介  30-31
    3.5.2 Micro-CT几何校正模块设计  31-32
  3.6 Micro-CT几何校正模块实现  32-39
    3.6.1 插件开发方法  32-33
    3.6.2 几何校正模块插件实现  33-38
    3.6.3 几何校正插件操作流程  38-39
  3.7 本章小结  39-41
第四章 Micro-CT系统几何校正结果验证及对比  41-51
  4.1 概述  41
  4.2 系统平台简介  41-43
  4.3 算法鲁棒性分析  43-46
  4.4 投影个数对几何校正结果的影响  46-48
  4.5 算法的有效性验证  48-49
  4.6 本章小结  49-51
第五章总结和展望  51-53
  5.1 总结  51
  5.2 展望  51-53
致谢  53-55
参考文献  55-59
作者在硕士期间发表的论文和参加的课题  59-60

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