电子学报
電子學報
전자학보
ACTA ELECTRONICA SINICA
2014年
4期
666-671
,共6页
赵云松%张慧滔%赵星%张朋
趙雲鬆%張慧滔%趙星%張朋
조운송%장혜도%조성%장붕
双能谱CT%迭代重建%基材料分解%SART重建
雙能譜CT%迭代重建%基材料分解%SART重建
쌍능보CT%질대중건%기재료분해%SART중건
dual energy computed tomography%iterative reconstruction%basis material decomposition%SART reconstruction
双能谱 CT 能够重建被测物体的等效原子序数和电子密度或是基材料的密度图像。与传统的单能谱 CT相比,有更好的物质区分能力,有着广泛的应用前景。但是双能谱 CT 重建问题的非线性性给重建带来了困难。针对该问题,本文提出一种适于双能谱 CT 的 Newton 型迭代重建方法。该方法首先将双能谱 CT 对应的非线性问题线性化得到一个线性方程组,然后利用 SART 方法对该线性方程组进行求解,最后利用求得的方程组的解对图像进行更新。该方法的主要优点是其灵活性。它能够适用于常用的各种扫描模式,对于几何一致和不一致投影均有效。同时容易将该方法推广到多能谱 CT 和慢电压切换的 CT 系统。数值实验表明,该方法能够正确重建出基材料的密度图像。另外该方法能有效去除重建图像中的硬化伪影。
雙能譜 CT 能夠重建被測物體的等效原子序數和電子密度或是基材料的密度圖像。與傳統的單能譜 CT相比,有更好的物質區分能力,有著廣汎的應用前景。但是雙能譜 CT 重建問題的非線性性給重建帶來瞭睏難。針對該問題,本文提齣一種適于雙能譜 CT 的 Newton 型迭代重建方法。該方法首先將雙能譜 CT 對應的非線性問題線性化得到一箇線性方程組,然後利用 SART 方法對該線性方程組進行求解,最後利用求得的方程組的解對圖像進行更新。該方法的主要優點是其靈活性。它能夠適用于常用的各種掃描模式,對于幾何一緻和不一緻投影均有效。同時容易將該方法推廣到多能譜 CT 和慢電壓切換的 CT 繫統。數值實驗錶明,該方法能夠正確重建齣基材料的密度圖像。另外該方法能有效去除重建圖像中的硬化偽影。
쌍능보 CT 능구중건피측물체적등효원자서수화전자밀도혹시기재료적밀도도상。여전통적단능보 CT상비,유경호적물질구분능력,유착엄범적응용전경。단시쌍능보 CT 중건문제적비선성성급중건대래료곤난。침대해문제,본문제출일충괄우쌍능보 CT 적 Newton 형질대중건방법。해방법수선장쌍능보 CT 대응적비선성문제선성화득도일개선성방정조,연후이용 SART 방법대해선성방정조진행구해,최후이용구득적방정조적해대도상진행경신。해방법적주요우점시기령활성。타능구괄용우상용적각충소묘모식,대우궤하일치화불일치투영균유효。동시용역장해방법추엄도다능보 CT 화만전압절환적 CT 계통。수치실험표명,해방법능구정학중건출기재료적밀도도상。령외해방법능유효거제중건도상중적경화위영。
Dual energy computed tomography (DECT) is used to reconstruct energy-selective images ,images of the electron density and the effective atomic number ,or material-selective images of the scanned object .Compared with traditional CT ,DECT has a better material distinguishability .The substantial difficulty for DECT image reconstruction is its nonlinearity .This paper pro-poses a Newton type iterative reconstruction method for DECT .The main feature of the proposed method is its flexibility .It fits for many commonly used scanning configurations and does not require geometrically consistent rays for different spectra .It is also valid for multiple energy CT and slow kVp switching CT .The method is verified with simulated data .Numerical results show that the proposed method can reconstruct the two basis material images correctly .Besides ,as a side-effect ,the beam hardening artifacts in the reconstructed images are reduced significantly .