Анализ трехмерных алгоритмов реконструкции в рентгеновской компьютерной томографии
Автор: Симонов Евгений Николаевич, Аврамов Максим Витальевич, Аврамов Денис Витальевич
Рубрика: Информатика и вычислительная техника
Статья в выпуске: 2 т.17, 2017 года.
Бесплатный доступ
В статье проводится анализ существующих трехмерных алгоритмов реконструкции изображений в рентгеновской компьютерной томографии с конусной схемой сканирования и спиральной траекторией движения источника. Рассмотрены основные подходы к проектированию алгоритмов реконструкции, приведена их краткая классификация. Авторами рассмотрены приближенные методы решения задачи реконструкции изображений по трехмерному набору данных. Основное внимание уделено приближенным алгоритмам типа Фельдкампа и методам перепаковки конусных данных в параллельную схему. Описаны алгоритм обобщенной параллельной обратной проекции и алгоритм модифицированной однослойной перепаковки, их достоинства и недостатки. Авторами рассмотрены точные методы решения задачи реконструкции изображений по трехмерному набору данных в конусном пучке излучения. Описаны дополнительные условия, накладываемые на полноту проекционных данных, вычислительную эффективность алгоритмов, качество получаемых изображений. Основное внимание уделено алгоритмам, основанным на преобразовании в конусе лучей, прямом и обратном преобразованиях Радона в трехмерном пространстве. Описана общая схема конструирования обратных алгоритмов для конусной лучевой томографии. Рассмотрен алгоритм реконструкции в конусе лучей, основанный на операции взятия обратной проекции и фильтрации. Отражены достоинства и недостатки точных алгоритмов реконструкции.
Компьютерная томография, трехмерная реконструкция
Короткий адрес: https://sciup.org/147155186
IDR: 147155186 | DOI: 10.14529/ctcr170202
Список литературы Анализ трехмерных алгоритмов реконструкции в рентгеновской компьютерной томографии
- Симонов, Е.Н. Физика визуализации изображений в рентгеновской компьютерной томографии/Е.Н. Симонов. -Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. -479 с.
- Пикалов, В.В. Сравнение алгоритмов спиральной томографии/В.В. Пикалов, А.В. Лихачев//Вычислительные методы и программирование. -2004. -Т. 5. -С. 170-183.
- Kachelrie, M. Extended parallel backprojection for standard three-dimensional and phase-correlated four-dimensional axial and spiral cone-beam CT with arbitrary pitch, arbitrary cone-angle, and 100% dose usage/M. Kachelrie, M. Knaup, W.A. Kalender//Medical Physics. -2004. -Vol. 31, no. 6. -P. 1623-1641.
- Kachelrie, M. Advanced single-slice rebinning in cone-beam spiral CT/M. Kachelrie, S. Schaller, W.A. Kalender//Medical Physics. -2001. -Vol. 27, no. 4. -P. 1033-1041.
- Katsevich, A. A general scheme for constructing inversion algorithms for cone beam CT/A. Katsevich//International Journal of Mathematics and Mathematical Sciences. -2003. -No. 21. -P. 1305-1321.
- Bronnikov, A.V. Cone-beam reconstruction by backprojection and filtering/A.V. Bronnikov//J. Opt. Soc. Am. A. -2000. -Vol. 17, no. 11. -P. 1993-2000.
- Календер, В. Компьютерная томография основы, техника, качество изображений и области клинического использования/В. Календер; пер. с англ. А.В. Кирюшина, А.Е. Соловченко; под ред. В.Е. Синицына. -М.: Техносфера, 2006. -344 с.
- Stienstorfer, K. Segmented multiple plane reconstruction -novel approximate reconstruction scheme for multislice spiral CT/K. Stienstorfer, T. Flohr, H. Bruder//Phys. Med. Biol. -2002. -No. 47. -P. 2571-2851.
- Наттерер, Ф. Математические аспекты компьютерной томографии/Ф. Наттерер; пер. с англ. И.В. Паламодова; под ред. В.П. Паламодова. -М.: Мир, 1990. -286 с.
