基于噪声和残缺角的SR-CT重建算法优化

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyiming1
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近年来,CT技术被广泛的应用于材料的无损检测。比如,陶瓷材料的高温烧结观测。这主要是因为CT技术观测的实时性和无损性。SR-CT技术研究的一个重要方向是重建算法的研究。如何对于一定的投影数据,选取适当的重建方法来得到最精确的重建图,是SR-CT算法研究的主要方向。   本文主要研究SR-CT重建的两大类算法,包括滤波反投影算法和代数迭代重建算法(ART):   1.研究了滤波反投影中的插值函数和滤波函数对重建的影响。得出以下结论:(1)Ram_Lack窗函数重建的图像轮廓清晰,但是局部不够平滑;(2)而hamming窗函数和hann窗函数重建的比较平滑,但是图像不够细致;(3)Shepp_Logan窗函数界于几者之间,适用于SR-CT重建。   2.研究了ART技术中松弛因子ω和迭代步长对重建的影响,给出了ω和重建效果的关系和ω的选取方法:(1)ART属于半收敛迭代,对于一定的ω,有一对应的最佳迭代步长,步长小于或者大于这个最佳值,重建效果都不好;(2)对于相同的投影图,ω越小,对应的最佳迭代步长越大,重建的图像也越好;(3)提出了折半查找法选取适当的ω。   3.比较了滤波反投影重建技术和ART技术的性能,得出在含强噪声的应用环境中和投影数据较少的情形下,ART技术较之滤波反投影图像重建有优势。利用ART技术进行图像重建,可以通过合理的选取松弛因子ω,达到抑制噪声的目的。   4.研究了图像的后处理技术,包括图像平滑和图像增强技术。对传统的领域平均法进行改进。   5.将滤波反投影重建技术和ART技术具体应用到实验中数据的处理过程。   给出了滤波反投影重建技术和ART技术的适用范围。   最后,总结全文工作,给出本文研究的主要内容和尚需进一步深入的研究课题,提出今后研究思路和方案。  
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