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能谱CT的标定、重建算法与系统
近年来,基于光子计数探测器成像的能谱CT(Computed Tomography)是辐射成像领域内的一个研究热点.通过设置不同的能量阈值,光子计数探测器可将不同能量的入射光子分能窗计数,使采集信号携带了能量信息.通过对多个能窗的CT数据进行解析,能谱CT不仅可以进行物质识别,还可以具有高信噪比、高分辨率等特点,并降低被测物体所受辐射剂量.本文从光子计数探测器、能谱CT重建算法和能谱CT系统三个方面对能谱CT的关键技术和研究现状进行阐述:①光子计数探测器的工作原理及标定方法,并讨论影响标定的因素;②能谱CT的多能分解方法和重建算法;③能谱CT系统平台及应用;后总结了各个方向的研究内容及热点.
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首都师范大学检测成像实验室CT研究进展
CT检测成像技术包括数据采集、图像重建、图像应用三个层面.本文简要介绍了近年来首都师范大学检测成像实验室在这三个层面技术研究方面所取得的进展.具体包括多种新的扫描模式和相应重建算法、X射线能量谱的研究、基于GPU的多种解析重建算法和迭代重建算法的加速实现方法 、多种伪影形成机理的研究及有效的伪影校正方法 、基于GPU实现的体绘制算法、基于这些研究成果的算法平台和软件研发以及成果推广应用情况等.本文目的 在于与本领域专家交流相关问题的国内外研究状况及本实验室的研究进展,促进研究的进一步深入.
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非线性梯度场下并行成像技术进展
随着高场MR设备的普及,由于传统梯度场的发展受到人体外周神经刺激(PNS)阈值的限制,使对快速成像技术的需求十分迫切,非线性梯度场并行成像技术由此得到越来越多的关注.本文介绍梯度场构建、并行接收、采样轨迹以及图像重建算法等技术,对非线性梯度场下并行成像技术的研究现状进行综述.
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基于完全小二乘原则及归一化共轭梯度法的荧光断层成像重建算法
目的 基于完全小二乘原则,研究荧光断层成像技术.方法 由漫射方程对荧光断层成像正问题建模,并使用有限元法计算出权重矩阵后,引入完全小二乘原则,使用归一化共轭梯度法对荧光信息进行重建.结果 该算法的抗噪性能优于同等情况下基于小二乘原则的重建算法,且对于初值的稳定性较好.此外,避免了普通共轭梯度法解完全小二乘问题时的溢出现象,使得算法的稳定性及实用性增强.结论 本文所提出的算法具有较好的抗噪性、准确性及稳定性,是一种有效的荧光断层成像重建算法.
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电阻抗断层成像应用技术研究
电阻抗断层成像(EIT)是一种全新的医学成像和图像监护技术.提出了我国EIT应用技术研究可能面临的一些问题和建议,涉及电极性能与评价方法,数据采集与图像增强,成像算法和特征信息识别与诊断判据等.希望能对我国EIT研究的发展有所帮助.
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基于穿越长度权重反投影重建算法的初步研究
目的:直接反投影是一种快速简便的CT图像重建方法,但由于星形伪影会使图像模糊.为有效地改善CT反投影重建图像的质量,提出一种新的基于穿越长度权重的反投影重建算法,为图像重建提供一种新算法;同时穿越长度的计算方法也能为代数重建算法中的投影系数的计算提供一种新方法.方法:采用VC++ 6.0工具设计模拟软件,对Shepp-Logan模型进行计算机模拟扫描获得投影数据,同时计算各射线穿越各体素的长度,以穿越长度作为权重对获取的数据进行反投影重建图像.结果:开发出一个具有模拟X-CT扫描与重建功能的软件,该软件能直观地显示传统直接反投影和基于穿越长度权重的反投影重建算法得出的图像,并能对得到的图像进行定量评价和定性分析.结论:基于穿越长度的反投影重建算法能有效地减少星状伪影,提高重建图像的质量,且评价指标(归一化均方距离判据d,归一化平均绝对距离判据r,坏情况距离判据e)都优于传统的插值法;同时开发出的软件具有可扩展性,为其他算法的实现及比较提供一个良好的平台.
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EIT图像重建算法的进展研究
介绍近年来在EIT图像重建算法方面的一些新进展.包括处理电极位置不确定或移动的影响;测量边界形状变化影响的算法;手持平批面阵列探头3D重建算法;EIT测量电路建模及优化;组织参数动态多频EIT在体重建;减小皮肤层边界效应的EIT算法等.
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阻抗成像实用化应用技术研究
阻抗成像(EIT)是一种全新的医学成像技术.它和其他成熟技术一样.需要一个从方法学研究,应用技术研究到临床应用的发展过程.需要理论-技术-应用-技术-理论的多次反复、循环,才能日趋成熟.我国从EIT方法学研究向应用基础和临床应用研究过渡的时机已经成熟.提出了我国EIT实用化应用技术研究可能面临的一些问题和建议,涉及电极性能与评价方法,成像算法和数据采集与图像处理方法等.希望能对我国EIT研究的发展有所帮助.
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基于三维真实颅脑模型的单次电流激励对EIT重构图像质量影响的研究
目的:定量检测单次电流激励所携带的阻抗分布信息在电阻抗断层成像(EIT)重构过程中的权重,分析对EIT重构图像质量影响.方法:利用人颅脑CT建立三维真实颅脑模型进行仿真实验研究,通过图像评价指标定量对比各次电流激励对EIT重建图像质量造成的影响.结果:图像噪声及位置误差两项图像评价指标表明,每次电流激励所得数据在图像重构过程中所占权重并不一致,与目标轴线夹角在22.5°~45°的激励电极对所获得的数据是影响重构图像质量的关键.结论:在EIT重构过程中,对各次电流激励进行不同的权重处理,引入的噪声也一并会降低,有助于提高重构图像的质量.
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层析成像技术在多相流检测的应用研究
在对各种层析成像技术的基本原理及优缺点进行分析的基础上,本文采用了一种新型多相流检测技术--电阻抗成像技术,并且提出了一种应用于EIT图像重建的新算法,该算法通过融合遗传算法和Landweber迭代算法的优点来提高算法的收敛速度和重构图像的质量.实验结果表明EIT系统是一种行之有效的多相流检测系统,所采用的算法兼备收敛稳定性好及收敛速度快等优点.
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γ射线CT放射性废物桶检测技术综述
γ射线CT是近年来应用日益广泛的一种非破坏性放射性废物桶检测技术.该技术能够实现对被测对象中放射源的识别、定量与定位,为放射性废物的进一步处置和管理提供依据.本文简述了γ射线CT放射性废物桶检测技术的应用背景,对其数学模型、系统设计、主要性能指标及其影响因素等进行了总结和阐述,详细介绍了其放射性活度图像重建算法与校正方法等关键技术的相关研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望.
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稀疏信号恢复理论在CT图像重建中的应用
新的图像重建算法一直是CT成像前沿研究中的热点问题之一,而实际中常常遇到的有限角度重建问题则是其中的难点.Terence Tao和他的同事提出了一种稀疏信号恢复理论,为解决这个问题提出了可能的应用策略.我们在本文中介绍了这个理论并给出了在锥束CT重建中应用的初步结果.这种理论和策略的实现对很多应用情况都有重要的意义,为该领域的发展开辟了新的方向,也必将对该领域的发展产生重大影响.
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三维锥束扫描CT成像图像重建新进展
介绍了作者在CT成像理论研究和工程应用实践中关于图像重建、图像处理和理解方面的成果,以及对未来的展望.主要的成果包括四个方面:一是研究三维CT重建常用算法的特点和固有误差,提出改进重建图像质量的新方法;二是从研究算法重建的优化准则出发,实现不同的重建方法;三是从应用任务出发对重建图像的性能进行理论和仿真研究;四是从应用实际问题出发,提出图像处理和理解的有效方案.
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超声CT理论与方法综述
目的概述超声CT(Computed tomography)理论的发展过程中提出的的一些主要的理论和方法.方法分别对无散射条件下透射型超声CT、反射型超声CT以及衍射断层成像(diffraction tomography)的相关理论的研究目的、基本思想,以及相应的图像重建算法做了简要的概述,同时介绍了反散射(inverse scattering)问题在超声成像中的应用.结论由于超声传播的复杂性,各种超声CT理论都有其自身的成立条件,从而使得CT理论的应用范围有限.
