CT系统参数标定及成像研究论文_展金羽 郭磊 陈洁

空军工程大学信息与导航学院 陕西 西安 710077

摘要：CT系统可在不破坏样品的情况下，根据X射线衰减情况，构建物体影像，以详细获知样品内部信息。当前CT系统在各领域中应用广泛，优点突出，为保证其更好的应用，有必要对其相关知识进行研究。本文探讨CT系统成像原理，介绍标准模板计算方法，重点探讨系统参数的标定以及图像重构相关知识，以供参考。

关键词：CT系统 参数标定 成像 研究

自1972年CT由美国科学家研制成功以来，被广泛应用在检测领域，获得良好效果。考虑到CT系统安装时可能存在误差，因此，有必要对系统参数进行标定，以提高成像清晰度，提高检测的质量与水平，为CT系统优势的发挥做好铺垫。

一、CT系统成像原理

CT系统成像原理复杂，在探讨CT系统参数标定及成像之前，有必要搞清楚CT系统成像原理，为标定工作的开展奠定坚实基础。

CT系统成像原理为：受入射辐射强度以及物质厚度影响，X射线在物质内部穿过时，会出现一定程度的衰减。X射线穿过单位厚度物质时的衰减比例用μ表示。设X射线在物质中穿过的长度为l，入射强度为I0，如物质构成不均匀，则X射线经过后的强度可用以下公式计算：

该方程属于超定方程组，要想成功求解需应用到线性最小二乘法。另外，考虑到方程组具有非常大的规模，使用直接法求解的可能性非常小，因此，需要使用间接法进行求解。

值得引起重视的是：数值计算过程中难免会出现误差，使得吸收系数的计算结果为负，因此，需采取方法进行处理，即，迭代期间发现负值便取零，对图像进行重构处理。Matlab软件内含有图像重构的函数iradon，基于滤波反投影算法，可重建二维平行光束的CT。不过应用该函数重建图像时有一定的局限性，即，需旋转中心处于正方形托盘中心位置，并且使用和CT系统相同的坐标系，在角度上不能出现偏差。使用iradon函数重构的图像会有所旋转和平移，且受计算误差的干扰，获得的形状并不准确。一方面，为避免旋转的干扰，应将入射线旋转角度参数加入到iradon中，进行图像的重构。不过其仍存在平移。另一方面，为避免平移，在明确重构椭圆中心位置的基础上，将偏移量去除，便可获得正常图像。

五、结论

CT系统参数标定及成像涉及较多专业知识，为提高CT系统图像质量，做好系统参数标定及成像研究非常有必要。本文通过研究得出以下结论：

（1）为保证CT系统参数标定及成像质量，应明确CT成像原理，在此基础上掌握标准模板计算方法。

（2）CT系统参数标定时，构建的模型直接求解难度较大，应分阶段的确定相关参数，逐步求解，最终获得相关参数。另外，为保证参数标定质量，应做好标定前的技术准备，做好技术人员专业技能培训，确保各工作细节落实到位，参数控制得当。

（3）图像重构时，受计算误差以及所用软件中重构函数局限性影响，重构的图像与实际图像存在一定误差，出现平移或旋转等，因此，需及时采取措施进行处理，保证成像的精确性。

参考文献：

[1]潘云龙,隋立洋,吴润晨.CT系统参数标定及成像[J].黑龙江工业学院学报(综合版),2018,18(03):57-63.

[2]秦育彬,洪阳,徐诗云.CT系统的参数标定及成像建模[J].南通职业大学学报,2018,32(01):59-62.

[3]蔡志杰.CT系统参数标定及成像[J].数学建模及其应用,2018,7(01):24-32.

[4]杨煦,宋翠,胡现华.CT系统参数标定及成像[J].纳税,2018(07):246.

[5]孔建霞,曹莉,薛康,杨素青,谢桃枫,贾荣.基于MATLAB的CT系统参数标定及成像研究[J].电子制作,2017(23):92-94.

论文作者:展金羽 郭磊 陈洁

论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期

论文发表时间:2018/7/23

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