不完全扇形投影数据的图像重建算法研究

针对ＣＴ实际应用中存在不完全扇形束投影数据的图象重建问题，提出了最大熵积分递推算法，应用该算法对多种数据丢失情况进行了实验研究，并与卷积反投影法进行了对比。     

非完全数据光学CT图像重建技术

非完全数据图像重建是光学CT技术的重点和难点内容，本文设计了此条件下的正交测量光路及干涉条纹自动处理系统。同时重点论述了此条件下的重建算法，它包括改进的联合代数重建法和频谱分析重建法。最后设计了一种实用测量重建算法。为光学CT技术的实用化发展奠定了基础。     

不完全投影数据的最大熵再投影图象重建

针对某些被测物对部分射线“不透明”致使相应投影数据丢失情况,提出了最大熵再投影的图象重建新算法,经通用微机上仿真对比实验,重建图象质量优于传递的最大熵法。     

全息法CT卷积反投影重建图像的计算机模拟

研究了用全息干涉技术进行光学层析和采用卷积反投影算法实现图像建建的计算机模拟；分析采样间隔与空间分辨率、空间滤波和内插；设计了计算机模拟运算的模块。     

基于Hilbert变换的CT圆轨道超短扫描重建算法

为了加快工业CT系统的扫描速度,减小数据量,针对扇形束超短扫描问题,提出了一种带参数的基于Hilbert变换的感兴趣区域重建算法,并且在分析扇形束扫描的数据冗余基础上设计了一种适用于超短扫描的窗函数。利用Shepp-Logan头模型通过计算机模拟实验,给出了该算法和标准卷积反投影算法、F.Noo和H.Kudo算法的对比结果。实验结果表明,该方法能够准确地实现物体感兴趣区重建,并在噪声抑制能力上优于其他3种算法,因此在工业CT中具有重要的工程意义。     

基于OPED的有限角投影数据快速重建算法

针对Radon投影的计算机断层(Computer Tomography,CT)重建问题,提出了一种新的基于单位圆上正交展开法(Orthogonal Polynomial Expansions on the Disk,OPED)的有限角投影数据快速重建算法。该算法通过求解缺失投影与已知数据分别对应的正弦变换数据集之间所满足的线性方程组,得到完备数据正弦变换数据集的近似值,之后运用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)及线性插值算法提高重建速度从而缩短重建时间。分别推导了单、双边投影数据缺失时的快速重建算法并给出了重建结果,实验结果证明,该方法能够有效提高重建效率。     

不完全数据参数估计的α-EM算法

利用信息论中计算熵率的α-EM算法给出了一种不完全数据参数估计的新方法．与GEM等传统的EM算法相比，α-EM算法有更快的收敛速度，但作为补偿形式会复杂一点．     

不完全投影据图像重建的最小交叉熵算法

提出图像重建的最小交叉熵算法,详细推导了算法的有关公式,并给出程序实现框图.计算机模拟结果表明:最小交叉熵算法的性能优于最大熵算法.     

基于平行PI线段的平行束CT重建

为了研究基于PI线段的反投影滤波重建方法在CT(computed tomography)系统中的应用,提出了一种基于平行PI线段的简化的平行射束重建算法。该算法首先对平行X射线束产生的投影数据进行微分,然后把这些微分后的数据反投影到一系列的平行PI线段上,最后沿着PI线段的方向对反投影数据进行Hilbert滤波,即得到重建图像。利用Shepp-Logan模型进行计算机数值模拟实验,得到了该算法和传统的滤波反投影算法的对比结果。利用微焦点X射线CT的投影数据进行重建,得到了实际数据下的重建图像。实验结果表明,该简化算法能够进行精确重建,可以应用于实际的CT系统。     

基于PI线段的扇束CT重建

为了研究反投影滤波重建方法在CT(computedtomography)系统中的应用,提出了一种基于PI线段的简化扇束射束重建算法.该算法首先对X射线束产生的投影数据进行微分,然后把这些微分后的数据反投影到一系列的PI线段上,最后沿着PI线段的方向对反投影数据进行Hilbert滤波,即得到重建图像.利用Shepp-Logan模型进行计算机数值模拟实验,得到了该算法和传统的滤波反投影算法的对比结果.利用微焦点X射线CT的投影数据进行重建,得到了实际数据下的重建图像.实验结果表明,该简化算法能够对感兴趣区域进行精确重建,可以应用于实际的CT系统.而且这种方法有很多优势,比如能够减少需要的数据 ,快速完成扫描.减少辐射药剂的服用量,减少X-ray的辐射,加快计算机的运算.     

不完全数据得分因子的EM算法

用ＥＭ算法讨论带有Ｐｏｌｙｔｏｍｏｕｓ或删失数据押在子分析模型中得分因子的估计问题，这个算法将不可观察的不完全数据当作中间变量，使得每一步迭代都变得相当简单，从而使得原本收敛很慢的算法变得很快，另外，我们亦计算了估计的渐近标准差，最后我们给出了数值模拟结果，并将其与现有方法进行比较。     

基于代数方法的二值图像重建研究

以血管截面图像的二值重建作为研究对象,着重讨论了基于代数重建方法（Algebraic Recon-struction Technique,ART)下的算法实现问题,主要内容包括提高重建速率及改善重建质量,即简化ART权因子,缩短算法迭代时间;利用被重建对象为二值的先验特点,对重建结果加以后处理,模拟实验结果证明,这种方法应用于旋转DSA（数字减影血管造影术）的心血管重建中,在保证质量的前提下,可以极大地降低所需投影的个数。     

由不完全的投影重建图象

本文揭示图象在投影方向上的频谱与图象本身的频谱的关系,特别是投影角度和投影位置对于投影的不同影响,绐出了计算实例的验证。     

积空间中求解凸不等式系统的不完全投影算法

针对凸不等式系统提出了一种具有可变权参数和下松弛因子的平行不完全投影算法,经过有限次的投影算法得到不完全投影点,并且通过构造一个新的积空间,将欧氏空间中的平行不完全投影算法转化为新空间中的半序列不完全投影算法,使得平行的不完全投影法的收敛性由半序列不完全投影算法的收敛性证明直接得到,在一定程度上简化了平行不完全投影算法的收敛性证明.     

基于样条函数的原木CT图像序列数据重建

CT图像中灰度大小与木材密度成正比。径切面上的木材密度变化不大,但缺陷出现时会有大幅变化。笔者依据以上的木材特性,以欧洲白腊为例利用三次自然样条函数对原木CT扫描三维数据重构,比较了有间隔和没有间隔的函数插值的数据。结果表明:进行原木CT图像采样时,适当的间隔可以提高CT的扫描效率和图像的处理速度,且能降低成本。     

不完全数据参数估计问题的算法综述与评价

综述了不完全数据参数估计的EM算法、Gibbs抽样和界定折叠法等算法，并分析了这些算法的优缺点．     

CT投影变换理论及其在圆轨道锥束重建中的应用

为了精确地获得计算机断层成像(CT)图像重建所需的平行束X射线投影,提出了CT投影变换理论,得到了一种精确地由锥束投影计算平行束投影的算法.该算法可以适用于任意形式的扫描轨道.在此基础上,分别提出了针对完整物体和物体感兴趣区域进行CT投影变换的投影数据完备性条件.将CT投影变换方法应用于圆轨道CT图像重建,有效地改善了FDK算法的重建结果,特别是在远离扫描轨道的平面内,改进后的重建图像CT值更加接近真实值.数值模拟实验证明了上述CT投影变换理论和方法的有效性.     

不完全扇形投影数据的图象重建算法研究

针对ＣＴ实际应用中存在不完全扇形束投影数据的图象重建问题，提出了最大熵积分递推算法，应用该算法对多种数据丢失情况进行了实验研究，并与卷积反投影法进行了对比。