题名博士论文-锥束微CT系统伪影校正与性能测试
作者戎军艳
学位类别博士
答辩日期2009
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师魏龙
关键词微CT 无损检测 重建算法 伪影 分辨率 成像优化
学位专业凝聚态物理
中文摘要CT(Computed Tomography)技术已被应用于古生物学研究,为了促进微CT系统技术发展,论文以研制用于古生物微细器官的形态及结构再现的高性能CT系统为目标,开展了用于中、小型化石的锥束微CT系统成像技术的研究工作。论文结合三维锥束微CT系统成像硬件与软件基础,重点研究了微CT系统成像模型、成像伪影分析与校正研究、系统性能测试与成像参数优化研究,最后,进行了检测实例应用研究。; 论文主要包括以下几方面:; 1.对CT技术的发展现状、关键技术和主要应用进行了介绍。结合锥束CT成像的物理基础,阐述了射线源、探测器、机械系统和图像重建算法的原理和关键技术。在三维锥束微CT系统上实现了FDK图像重建算法,并对算法的性能进行了分析研究,同时给出了使用GPU加速技术实现快速图像重建的基本思路和应用成果。; 2.微CT系统成像伪影分析与校正方法研究。论文对CT图像中常见伪影成因进行了分析和数值模拟,结合实验研究,先后建立了采用探测器校正法及投影数据预处理方法进行环状伪影校正模型和通过对投影数据进行预处理的几何伪影校正方法。根据硬化伪影的物理成因,先后用滤波片法和多项式拟合法进行了硬化校正,实验证明,所用方法均有效的抑制了伪影的形成,成像质量明显改善。; 3.为了进行系统成像环境硬件参数优化研究,完成了射线源、探测器和机械系统的性能测试。对微米尺度焦点的测量方法进行了探讨,实现了X光管焦点的定量测量及实时监测,并讨论了焦点形状对测量结果的影响,通过对实验结果的分析,不仅对系统组成部分进行了定性的研究,同时给出了定量的分析结果。; 4.进行了系统性能测试。按照ASTM标准和国军标GJB 5311-2004,测量了锥束微CT系统的空间分辨率与密度分辨率,进行了三维微CT系统的成像特性分析研究与参数优化设计。; 5.介绍了论文研究结果的应用实例,通过用于实际的样品检测,进一步对系统性能进行了评价,并对该高分辨CT技术在古生物学中的应用前景进行了展望。; 本文的研究成果已在中国科学院重大科研装备研制项目 “225kV-3D-微分辨ICT系统”研制中得到应用,有效的提高了系统成像性能,为推动三维微CT系统研究奠定了良好的理论和应用基础。
语种中文
学科主题凝聚态物理
公开日期2016-02-25
内容类型学位论文
源URL[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210184]  
专题高能物理研究所_核技术应用研究中心_学位论文和出站报告
作者单位中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
戎军艳. 博士论文-锥束微CT系统伪影校正与性能测试[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009.
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