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1.
FDK算法是目前三维图像重建的主流算法,但是传统重排FDK算法存在占用内存量较大、重建效率不高的问题,本文提出一种选择性重排FDK算法。根据重排前后投影数据的结构关系,计算出一轮重排所加载的最少锥形束投影,并使用循环队列对有限帧数的投影进行选择性加载,显著降低了重建对内存的消耗。此外,利用新算法较好的并行性,借助图形处理单元(GPU)对算法进行了硬件加速,大大提升算法的执行效率。为验证算法有效性,对5123规模的仿真数据和实际数据进行重建,在不损失重建精度的前提下,新算法占用内存约为传统算法的1/3或1/5。本文算法对传统重排FDK算法进行了改进,有效降低了计算机内存占用,较好地解决了大规模投影数据重建问题。 相似文献
2.
相对于传统计算机断层成像(CT),计算机层析成像(CL)对于扁平状物体的检测具有独特的优势。旋转型CL不严格满足滤波反投影(FBP)算法的条件,针对这一问题本文提出了一种基于投影变换的旋转型CL FBP重建算法。首先介绍了旋转型CL的扫描结构;然后阐述了该结构下投影的生成方法及基于投影变换的投影数据重构方法;最后利用重构后投影数据进行滤波反投影,并通过仿真重建实验验证了算法的有效性。 相似文献
3.
合成层析成像可由有限几个投影数据重建三维物体,与传统CT相比,该方法所需的射线剂量少得多.由于投影数据不完备,导致的重建图像伪影是合成层析成像的一个主要问题.本文提出一种对感兴趣区域进行合成层析成像方法,和其他方法相比可以得到更好的重建图像质量.该方法首先对目标进行低分辨率全局扫描,然后对感兴趣区域进行高分辨率局部扫描,最后,利用两次扫描的投影数据集合重建感兴趣区域的图像.数值仿真结果表明,用本方法重建感兴趣区域图像,要明显好于没有使用全局扫描信息的方法. 相似文献
4.
在传统的CT系统中,系统的硬件成本和计算量都是非常巨大的.本文深入分析了一种利用偏移放置的面阵探测器的锥束CT系统,在这种系统中X射线束仅仅覆盖被扫描物体的一半体积,投影数据在探测器方向上是截断的,探测器尺寸和投影数据量都减少为传统CT系统的一半.在这种扫描方式下,现有的重建方法是首先利用重排算法获得180度范围内的平行束投影数据,然后再利用滤波反投影(FBP)算法重建出物体的三维图像.但是重排算法不可避免地会引入误差,降低重建图像的空间分辨率.本文提出了一种反投影滤波(BPF)形式的直接反投影重建方法,该方法不需要对投影数据重排,直接反投影滤波重建出最终的图像.因此,该算法在数学上更简洁,计算速度更快,能够更多地保留重建图像的高频信息.最后,数值模拟实验结果验证了该系统和重建算法能够获得高质量的CT图像. 相似文献
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锥束CT图像重建算法 总被引：9，自引：0，他引：9
随着螺旋多层面CT的出现，医用CT正在向着螺旋锥束CT转变，从螺旋锥束数据来重建图像有许多优点，但是这种成像方式在数学上比较复杂，技术实现也有相当的难度。本文介绍这一领域的重要成果，特别是近年文献中的基本思想，文中涉及及各种主要重算法，包括准确重建，近似重建和迭代重建算法，简言之，当数据是完整的，无噪音的，应选择准重建方法，当数据是有噪音的和／或受物体运动干扰，近似重建会有较好的性能，而当数据是不可靠的和被载截断时，迭代方法可以发挥作用，今后主要研究方向是对这些算法进行改进，比较它们的特性，并将其优点结合到一起。 相似文献
6.
目前多层CT的重建算法主要有基于FDK的三维滤波反投影算法以及基于多层投影数据重排的二维FBP重建算法。本文对传统的FDK算法、基于投影角度二维/三维加权的CB-FBP算法以及自适应轴向插值AAI-FBP算法的性能进行了对比实验,并对实验数据进行了细致地分析。实验结果表明:在这几种重建算法中,AAI-FBP算法对于多层CT的重建效果最好,这对于后续多层CT重建算法的改进以及临床应用研究提供了可靠的实验依据。 相似文献
7.
本文基于锥束CT滤波反投影重建的FDK算法,通过两种算法改进并结合基于共享内存的OpenMP并行技术和代码优化,实现了锥束CT图像的快速重建.基于锥束CT实际投影数据的重建结果表明,图像重建速度得到了较大的提高,断层图像重建质量与FDK原型算法相当. 相似文献
8.
数字合成X射线体层成像的小波-伽辽金重建算法 总被引：1，自引：1，他引：0
数字合成X射线体层成像技术的重建问题是在有限投影数据条件下的病态重建问题。本文通过分析数字合成X射线体层成像技术的系统模型,获得重建问题的系统方程。在对系统方程进行正则化改造的基础上,提出了一种新的重建算法——自适应小波-伽辽金重建算法。该算法融合了伽辽金方法的计算简洁和小波内在的多尺度特性,更好地适应了待重建图像的求解。仿真实验结果表明,与ART重建算法相比,自适应小波-伽辽金重建算法在保证重建质量前提下能加快收敛,从而大大地节省了计算时间。 相似文献
9.
采用代数重建技术重建三维物体,提出了一种基于splatting原理的ART权值计算方法,以增强重建图像的空间分辨率.该算法基于三维锥束扫描方式,采用双三次样条局部基函数作为插值核,并利用其足印函数对物体进行插值来计算像素的权值.与常量插值相比,这种方法对物体的灰度值有更精确的近似,在相同的实验条件下可重建出分辨率高的物体.给出了适用于三维锥束重建的splatting算法的具体实现,并对实验数据进行了实物重建及误差分析. 相似文献
10.
FDK算法中一种新的插值方法的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
在FDK算法的反投影过程中,插值是关键的一步,它直接影响到重建图像的速度和质量。本文针对探测器的结构特点,提出了一种新的插值方法。该方法实现了快速求解射线所经过体素的长度,且考虑到射线与体素中心的距离对加权的影响,从而使得加权值更加精确。实验结果表明,在FDK算法中,这个新的插值方法比传统的插值方法重建出来的图像边缘清晰,且能更好地抑制噪声。 相似文献
11.
鉴于实际工程应用需求,基于截断投影数据的CT图像局部重建是X射线CT重建的一个重要课题,本文概述了现有的局部重建算法,分析了其优缺点,提出了一种基于改进重建滤波器的局部CT重建算法。通过对滤波函数的改进,使其能量主要集中在中心位置,使旁瓣迅速下降,进而使滤波函数具有局部重建功能。另外改进的滤波函数压制了低频信息,突出了高频信息,具有提高成像空间分辨率的功能,但对图像噪声有所放大,实际实验数据验证了算法的可行性。 相似文献
12.
Geostatistical interpolation of object counts collected from multiple strip transects: Ordinary kriging versus finite domain kriging 总被引：2，自引：0，他引：2
Hirotaka Saito Sean A. McKenna D. A. Zimmerman Timothy C. Coburn 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2005,19(1):71-85
Data collected along transects are becoming more common in environmental studies as indirect measurement devices, such as geophysical sensors, that can be attached to mobile platforms become more prevalent. Because exhaustive sampling is not always possible under constraints of time and costs, geostatistical interpolation techniques are used to estimate unknown values at unsampled locations from transect data. It is known that outlying observations can receive significantly greater ordinary kriging weights than centrally located observations when the data are contiguously aligned along a transect within a finite search window. Deutsch (1994) proposed a kriging algorithm, finite domain kriging, that uses a redundancy measure in place of the covariance function in the data-to-data kriging matrix to address the problem of overweighting the outlying observations. This paper compares the performances of two kriging techniques, ordinary kriging (OK) and finite domain kriging (FDK), on examining unexploded ordnance (UXO) densities by comparing prediction errors at unsampled locations. The impact of sampling design on object count prediction is also investigated using data collected from transects and at random locations. The Poisson process is used to model the spatial distribution of UXO for three 5000 × 5000 m fields; one of which does not have any ordnance target (homogeneous field), while the other two sites have an ordnance target in the center of the site (isotropic and anisotropic fields). In general, for a given sampling transects width, the differences between OK and FDK in terms of the mean error and the mean square error are not significant regardless of the sampled area and the choice of the field. When 20% or more of the site is sampled, the estimation of object counts is unbiased on average for all three fields regardless of the choice of the transect width and the choice of the kriging algorithm. However, for non-homogeneous fields (isotropic and anisotropic fields), the mean error fluctuates considerably when a small number of transects are sampled. The difference between the transect sampling and the random sampling in terms of prediction errors becomes almost negligible if more than 20% of the site is sampled. Overall, FDK is no better than OK in terms of the prediction performances when the transect sampling procedure is used. 相似文献
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FDK算法是应用在锥束CT系统中最有代表性的重建算法之一,该算法是在假设CT成像系统满足理想成像关系的条件下得到的.然而实际的锥束CT成像系统很难完全满足理想成像关系的要求,系统的几何失配会极大影响重建图像的质量,因此必须在重建之前对成像系统进行校准,获得系统的几何失配参数,并在重建过程中修正几何失配参数造成的影响.本... 相似文献
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地球物理电磁场数据与虚拟地震波场数据之间存在数学上的等效转换关系,通过这种等效转换,可有效提高地球物理电磁法对地下目标体分界面的辨识度.但是这种转换在数学上属于不适定问题,可采用奇异值分解法处理.由于大奇异值控制计算矩阵的主要信息,小的奇异值控制计算矩阵的次要信息,传统的截断奇异值分解法只保留大奇异值,而忽略小的奇异值,导致数值解不够精确.本文提出一种新的修正方案——改进截断奇异值法,采用岭估计方法计算由小的奇异值引起的虚拟波场.模型计算结果表明：改进截断奇异值法比传统的奇异值分解法得到的波场转换结果更好,对某煤矿采空区探测数据进行了处理,成功分辨出采空区分界面. 相似文献
15.
基于C型臂的有限角锥形束三维重建算法 总被引：1，自引：0，他引：1
本文提出了一种基于C型臂的有限角锥形束三维重建迭代算法,针对C型臂的几何结构给出了相应的FDK算法的表达,在迭代外推的过程中恰当地加入了非负、有界、投影数据质量守恒等先验知识以及相邻角度的投影数据保持一定的光滑性这一正则化准则。实验结果表明,这种新方法能较好地消除条状伪影,并能显著提高重建图像的对比度。 相似文献
16.
Eve L. Kuniansky 《Ground water》2017,55(2):255-260
For regional groundwater flow models (areas greater than 100,000 km2), improper choice of map projection parameters can result in model error for boundary conditions dependent on area (recharge or evapotranspiration simulated by application of a rate using cell area from model discretization) and length (rivers simulated with head‐dependent flux boundary). Smaller model areas can use local map coordinates, such as State Plane (United States) or Universal Transverse Mercator (correct zone) without introducing large errors. Map projections vary in order to preserve one or more of the following properties: area, shape, distance (length), or direction. Numerous map projections are developed for different purposes as all four properties cannot be preserved simultaneously. Preservation of area and length are most critical for groundwater models. The Albers equal‐area conic projection with custom standard parallels, selected by dividing the length north to south by 6 and selecting standard parallels 1/6th above or below the southern and northern extent, preserves both area and length for continental areas in mid latitudes oriented east‐west. Custom map projection parameters can also minimize area and length error in non‐ideal projections. Additionally, one must also use consistent vertical and horizontal datums for all geographic data. The generalized polygon for the Floridan aquifer system study area (306,247.59 km2) is used to provide quantitative examples of the effect of map projections on length and area with different projections and parameter choices. Use of improper map projection is one model construction problem easily avoided. 相似文献