基于窄角扇束CT多次扫描的局部重建算法
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要研究 方向： 业 Ｃ 工 Ｔ数据校正 ， 图像重建 ， 图像处 理与图像识别
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２ ４ ２ ０ ，４ ２ ０ ０ ８４ （ ） 空间分辨率 ，
Ｃ ｍ ｕ ｒＥ ｇｎ ｅｉ ｎ ｐ ｌａｉ ｓ计算机 工程 与应用 ｏ ｐ ｔ ｎ ｉｅｒ ｇ ａ ｄＡ ｐｉ ｔ ｎ ｅ ｎ ｃ ｏ 步提高空间分辨率的过程 ：
ｓ ｍ ｌ ｇＪ． ｓ ｒｂｅ ｓ ２ ０ ， ６：３ ． ａ ｐｉ ［］ ｍ ｅ ｅ Ｐ ｏ ｌｍ ，０ ０ １ ６ ５ ｎ Ｉ ｒ
ｆ１ ｒ ｎ ｒ ｎ ｇ ｒｃｎｔ （ｉ ｒｎ ｒｊｃｉｎ ［ ． ．］Ａ ａ ６ Ｈｅｍａ Ｇ ． ａｅ ｅｏ ｓ￣’ｏ ｆ ｌ ｏｅｔ ｈ ｌ ｌ ｎ ｕ ｐ ｏ Ｍ］［ １： ｃ— ｓ．
Ｍａｈ Ａｐ ｌ Ｖｏ ． ３， ｐ ｉ ｇ ｒ ｔ ｐ， １ ２ Ｓ ｒｎ ｅ —Ｖｅ ｌ ｇ， ｗ ｒ １ ９ ｒａ Ｎｅ Ｙｏ ｋ， ０． ９
图 ６ ａ 全局｛ 描 建图像 （） １
图 ６ｅ 局 部十 描 数 据 扩 图 ６ ｄ 硒部 ｝ 描 数 据 正 弦 图像 （） Ｊ （） １
■ 圈
Ｉ （） 矧６ ｂ 肺部｛ 描重建 图像 １ 展后雨 建Ｉ 矧像 （ 只选 取其 中 ｉ 个角度 的数据 ） 袁 １ 本文的方案与 Ｃ Ｃ疗案 、Ｗ 斤案的性能 比较 ＨＹ Ｚ
［ＪＫｅｒ ｋ ＢＭａｈ ｍ ｔ ｓｏ ｏａ Ｘ ｒｙ ｔｍ ｇａｈ ，９ ８ ３ ｎｉ ． ｔｅ ａｉ ｆｌ ｌ —ａ ｏ ｏｒｐ ｙ １９ ． ｅ ｃ ｃ ［ＪＫｕｈ ｅ ｔＰＯｎ ｌｃｌｔｍ ｇａｈ ［ ． ｖｒｅＰｏ ｌ １９ ， １ ４ ｅ ｍ ｎ ． ｏａ ｏ ｏｒｐ ｙＪＩ ｅｓ ｒｂｅ ５ １ ］ｎ ｍ，９ 【ＪＦ ｒ ａｉ ５ ａｉ ｎ Ａ． ｉｈ ｒｓｌｔ ｎ ｏ ｕｅ ｔ ｇａ ｈ ｆ ｍ ｆｃ ｎ ｄ Ｈｇ — ｅｏｕｉ ｃｍｐ ｔｄ ｏ ｒｐ ｙ ｒ ｅ ｉｉ ｔ ｏ ｍｏ ｏ ｅ
在获得相 同空间分辨率的情况下 ， 多次扫描 比一 次扫描所 消耗 的时间大大少 ； 看图 ４中的情况 ， 图像③的宽度为 ｓ Ｌ模型
的 １ ／ ， 由于采 集文件大小与 ， 成正比 ， ４倍 又 ｖ 故在相 同扫描 密 度下， 图像 ③所需采集 的数据为全部扫描 的 １１ ， ／６ 加上前 ２次 粗扫描 的数据 ， 总共 占全部 扫描数据 的 ３１ ， ／６ 当然扫 描时间也 就 凶此减少了。从图 ６ ｂ 可以看出 ， （） 局部扫描具有放 大工件局 部特征的作用 ， 同时扫描 的数据量被大大缩减 总之 ， 应用局部 多次扫描技术可 以减少工业 Ｃ Ｔ的扫描时
ＺＯＵ Ｙｏ ｇ－ ｉ ｇ， ＡＮＧ Ｊ ｅ ＣＡＩ ｎ ｎｎ Ｗ ｕ ． Ｙｕ－ａ ｇＬｏ ａ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｂ ｓ ｄ ｎ ａ ｒ ｗ ｆｎ— ｅ ｍ ＣＴ ｆ ｎ ． ｃ ｌ ｅ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ａ ｅ ｏ ｎ ｒ ｏ ａ ｂａ ｍ ｕｔ— ｃ ｎ Ｃｏ ｐ ｔｒ ｌｉ ｓａ ． ｍ ｕｅ
使用重庆大学研制的 Ｃ Ｔ对 某一工件进行 多次扫描 ， 重建
图像如图 ６ 示。 所
ｐ ｙＭ１ｓ１： ＲＣ Ｐｅｓ １９ ． ｈ［ ． ．］Ｃ ｒｓ，９ ６ ｆ ． ［】Ｆ ｒ ａ ｉＡ．ｏａ ａｄ ｇｏ ａ ｔ ｌｇａｈ ［］ ｉ ａ Ｐｏｅｓ１ ｏ ２ ａｉ ｎ Ｌ ｃｌ ｎ ｌｂ ｌ Ｉ ｏｒｐ ｙＺ． ｇ ｌ ｒｃｓ， ｄ ｍ Ｓｎ ＭＡ Ｖ ｌ
， 次平移 ， ｖ 然后旋转一个分度 ， 进入下一个方向角 ， 再作 ，次 平 ｖ
基金项 日： 国家高技 术研究发 展汁划（ ６ ）ｔ ａ ｏ ａ Ｈ ｇ— ｅｈ Ｒ ｓａ ｈ ａ ｄ Ｄ ｖｌ ｍ ｎ Ｐ ｎ ｏ Ｃ ｉ ｎ ｅ Ｇａ ｔ ｏ ０ ６ Ａ ４ ｌ ） ８ ３ （ ｅ Ｎ ｔ ｎｌ ｉ Ｔ ｃ ｅ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔ ｌ ｆ ｈ ａ ｕ ｄ ｒ ｒ ． ０ Ａ ０ Ｚ ０ ： ｈ ｉ ｈ ｅｃ ｅｐ ａ ｎ ｎＮ ２ ４ 重庆市科技计划重点攻关项 目（ ｏ Ｓ Ｃ ０ ６ Ｂ ０ ７ 。 Ｎ Ｔ ２０ Ａ ３ ２ ） Ｃ
ｆ ｍ ｌｗ－ ｅ ｏｕ ｉｎ ｍａ ｅ ｈ ｃ ｉ ｅ ｏ ｓｒ ｃｅ ｂ ｃ ａ ｓ ｓ ａ ， ｅ ｏ ｄｙ ｃ ｎ ｈ ＲＯＩ ｙ ｍａ ｌ ｔｐ ｎ ｒ ｃ ｎ ｔ ｃ ｈ ｇ ｒ ｏ ｏ ｒｓ ｌ ｔ ｉ ｇ ｗ ｉｈ ｓ ｅ ｎ ｔ ｔ ｄ ｙ ｏ ｒｅ ｃ ｎ ｓ ｃ ｎ ｌ ｓ ａ ｔ ｅ ｏ ｒ ｕ ｂ ｓ ｌ ｅ ａ ｄ ｅ ｏ ｓｒ ｔ ｉｈ— ｓ ｕ
ｒ ｓ ｌ ｔｏ ｉ ａ ｅ；ｔ ｍｐｒ ｖ ｅ ｉｉｎｃ ｏ ｅｔｃ ｉｎ ｎ ａ ｑｕ ｒ ｈｇｈ ｅ ｏ ｕ ｉｎ ｍ ｇ ｉ ｉ ｏ ｅｓ ｆ ｃｅ ｙ ｆ ｄ ｅ ｔｏ ａ ｄ ｃ ｉｅｓ ｉ ｑｕ ｌｔ ｌｃａ ｉ ｇ ｗｈｌ ｒ ｑｕ ｒｎ ｎ ｃ ｌｓ ｃ ｍｐｕ ａｉ ｎ ａ ｉｙ ｏ ｌ ｍａ ｅ， ｉｅ ｅ ｉｉ ｇ ｍ ｈ ｅ ｓ ｏ ｔ ｔｏ ． Ｋ ｅ ｗｏｒ ｓ： ＣＴ；ｏ ａ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｉｎ； ｒｏｗ ａ －ｂｅ ｍ ； ｙ ｄ ｌｃ ｌ ｅ ｏ ｓｒ ｃｔ ｏ ｎａ ｒ ｆ ｎ ａ ｍｕｌ —ｓ ａ ｔ ｃｎ ｉ
实施少量投影下重 建 ， 速获 取断层的低 分辨率图像 ； 快 再对 低 分辨率图像确定感兴趣 区域 ， 进行精细扫描 ； 实施局 部重建 ， 获 取高分辨率局部图像 。 此算法 采用逐步求精的方式重建局部区 域图像 ， 减少了扫描 时间 ， 并且提高了局部 重建图像 的质 量。
１ ＣＴ多次扣 描 方法
Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｎ ｐｉａｉｎ ，０ ８， ４ ２）２ ２ ２ ４ ｇｎ ｅ ｉｇ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｓ ２ ０ ４ （ ： ０ — ０ ． ｃ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｏ ａ ｓ ａｌ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｒ ｄ ｃ ｌｃ ｌ ｃ ｌ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ａ ＇ ａ － ｅ ｍ ｉ ｄ ｓｒ ｌ Ｔ ｔ ｏ ｆ ｎ ｎｏ ｆ ｎ ｂ ａ ｗ ｎ ｕ ｔ ａ Ｃ ｗｈｃ ｉ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｒ ｎ ｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｏａ ｉｎ ｉ ｉｈ ｓ ｉ ｌ ｍｅ ｔｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｔａ ｓａｉ ｎ ｒ ｔｔ ｏ ｏ
作者简介： 邹永宁 （９４ ）男 ， 师 ， １７ 一 ， 讲 博士研究生 ， 主要研究方 为信息获取 与处理 、 ｃ 工业 Ｔ图像重建 ’ 古性能 计算机的并行计算 ； （９２ ） 王珏 １６一 ，
男， 研究 员， 重庆大学 ＩＴ研究 中心主任 ， Ｃ 重庆市首批学术带 头人 ， 重庆市无损检测学会副理 事长 ， 中国无损检测学会射线 专委会委员 ， 主要研究方 向为工业 ｃ Ｔ技术 ， 重建 、 图像 图像处理 与图像 识别， 自动控制 ， 检测技 术与信号处理 等； 蔡玉芳（ ９ ４ ） ， １７ 一 ， 助理研究 员 ， 女 主
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
间 ， 高工 业 Ｃ 提 Ｔ的检测效率 。（ 稿 日期 ：０ ７年 ８月 ） 收 ２０
图５ Ｓ Ｌ模 型 、 局 及 局 部 打描 灰 度 曲线 全
参 考文 献 ：
ｆ］ Ｒａ １ ｍｍ Ａ ， ｔｅ ｉｈ Ｉ ｅ ａ ｏ ｔａｌｆ１３ ａ ｄ ｏ ａ ｔｎｏ ｒ — Ｇ Ｋａｓ ｖｅ Ａ ． ｒｄ ｎ ｒｉ ０３ ｎ ｌｃ ｌ ｏ ，ｇａ Ｔｈ ｓ ５ １
可以看出全局扫描曲线比较平滑但在灰度边缘处没有局部扫描图像更接近模型图像可以说局部扫描能够增强图像的邹永宁王ct多次扫描的局部重建算法2032008442computerengineeringandapplications计算机工程与应用上接181页这种改进的maxfpminer算法应用于网络命名实体关联分析
次， 但两 次扫 描的步 距不 相同 ， 显然 ， 全部断面 扫描 使用大步 距， 局部 扫描 使用小步距 ， 而步距的选取 由扫描区域范围决定 ：
平移 加旋转 的运动 方式 进行 （ 参照 图 １。凶其射线扇 角小 ， ） 不
能全包容被检测物体 断层 ， 故射线源和探测器先从边 界位置 作
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２２ ２ ０ ．４ ２ ０ ０ ８４ （ ）
Ｃ ｍ ｕｅ ｎｉｅｒ ｇａ ｄＡ ｐｉ￣ｏ ｓ ｏ ｆ ｔｒＥ ｇｎｅｉ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ 计算机工程与应用 ｌ ｎ ｃｉ
◎工 程 与 应 用 ◎
基于窄角扇束 Ｃ Ｔ多次扫描 的局部重 建算法
ｃ Ｔ利用射线源对物体进行断层扫描获得投影 数据 ，运用 Ｒ ｄ ｎ逆变换 重建断层 密度 图像 。然而不 管在工业还 是 临床 ａｏ 上， 往往只关心某个局部结 构的图像 。如果让射 线只对感兴趣 区域 （ ｅｉ ｆＩｔ ｅｔＲ Ｉ进行照射 ， Ｒ ｇ ｎ Ｏ ｎｅ ｓ， Ｏ ） ｏ ｒ 不但 减少 了患 者接 受 的辐射剂量 ， 而且大大减少了扫描和 成像的时 间 Ｉ 。 从投影重建 出断层图像的经典算法是滤波反投 影 （ 也叫卷 积反投影 ） 。局部 重建通常也 采用此重建算法 ，它 只需要获取
更 少的 时 间就 可获 取 高质 量 的 局 部 图像 ． 关 键 词 ：Ｔ 局 部 重 建 ； 角扇 柬 ； Ｃ； 窄 多次扫 描 文 章 编 号 ：０ ２ ８３ （０ ８ ０ — ２ ２ ０ 文 献 标 识 码 ： 中 图 分 类号 ：Ｐ ９ １０ — ３ １２ ０ ）２ ０ ０ — ３ Ａ Ｔ３１
摘 要： 介绍 了窄角扇柬工业 Ｃ Ｔ的局部扫描 方法 ， 通过 源与探 测 器的平移加 旋转 实现 扫描 ； 究了 Ｃ 研 Ｔ多次扫描 的局部 重建算 法 ， 粗 略 扫 描 重 建 的 低 分 辨 率 图 像 中固 定 感 兴趣 区域 ， 进 行 小 步距 扫描 ， 建 出 高 分 辨 率 的 图像 ； 高 了检 测 效 率 并 且 只 需要 从 再 重 提
ｏ ｏ ｒｅ ｄ ｔ ｅｏ ． ｍｕ ｉ ｓ ａ ｌ ｃ ｌ ｅ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ｌｏ ｉ ｍ ｓ ｌ ｐ ｏ ｉ ｅ ． ｉ ｔ Ｒｅ ｉｎ ｆ ｓ ｕ ｃ － ｅ ｅ ｔｒ ＣＴ ｈ—ｃｎ ｏａ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ａｇ ｒｔ ｉ ａｓ ｏ ｈ ｏ ｒ ｖｄ ｄ Ｆ ｒ ｌ ｓｙ ｇｏ Ｏｆ Ｉ ｔ ｒｓ （ ｎ ｅ ｅ ｔ ＲＯＩ ｉ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ） ｓ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ
Ｃ Ｔ局部扫描 方法是在窄 角扇柬二 代 Ｃ Ｔ扫描 的基础上 发
展起 来的 ， 二代扫描就是 使用单源小扇 角射 线柬多探头 ， 过 通
局 部扫描只扫描感 兴趣区域 （ Ｏ ）因此平移的范 围只需 Ｒ Ｉ， 覆盖 Ｒ Ｉ Ｏ 即可。不妨以平行柬扫描为例 （ 参照图 ２ ， ）为了提 高 空 间分辨率 ， 第二 次扫描 与第一次扫描两者的平移次数 为 ， ｖ
移， 依次循环 ， 直到所有方 向角度下都扫描 完成 。假如有 Ｋ个
有效探测器在采集数据 ， 扫描 个 分度 ， 那么一次 完整扫描 可 以采集到 Ｍｘ Ｋ个投 影数据。 Ｎｘ
ＲＩ Ｏ 上扫描的数据 ， 可以重建 出 Ｒ Ｉ 就 Ｏ 图像＿Ｉ 】。针对局部重建 ＿ 的要求 ， 本文研 究了 Ｃ Ｔ多次扫 描技术 ， 即先进行 稀疏 扫描 并
邹永 宁 ， 王 珏 ， 玉芳 蔡
Ｚ ｎ － ｉ ｇ Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｅ， －ａ ｇ ＯＵ Ｙｏ ｇ ｎｎ ， ｕ ＣＡＩＹｕ ｆｎ
重庆大学 ＩＴ研究 中心 ， Ｃ 重庆 ４ ０ ４ ００４
Ｉ ＣＴ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ａ ｃ Ｃｅ ｔ ｒ Ｃｈ ｎｇ ｉ ｇ ｎ ｅ ， ｏ ｑ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉｙ， ｏ ｇ ｎ ４０ ４ ， ｎａ ｉｅ ｓｔ Ｃｈ ｎ ｑｉ ｇ ００ ４ Ｃｈｉ
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２ ４ ２ ０ ，４ ２ ０ ０ ８４ （ ） 空间分辨率 ，
Ｃ ｍ ｕ ｒＥ ｇｎ ｅｉ ｎ ｐ ｌａｉ ｓ计算机 工程 与应用 ｏ ｐ ｔ ｎ ｉｅｒ ｇ ａ ｄＡ ｐｉ ｔ ｎ ｅ ｎ ｃ ｏ 步提高空间分辨率的过程 ：
ｓ ｍ ｌ ｇＪ． ｓ ｒｂｅ ｓ ２ ０ ， ６：３ ． ａ ｐｉ ［］ ｍ ｅ ｅ Ｐ ｏ ｌｍ ，０ ０ １ ６ ５ ｎ Ｉ ｒ
ｆ１ ｒ ｎ ｒ ｎ ｇ ｒｃｎｔ （ｉ ｒｎ ｒｊｃｉｎ ［ ． ．］Ａ ａ ６ Ｈｅｍａ Ｇ ． ａｅ ｅｏ ｓ￣’ｏ ｆ ｌ ｏｅｔ ｈ ｌ ｌ ｎ ｕ ｐ ｏ Ｍ］［ １： ｃ— ｓ．
Ｍａｈ Ａｐ ｌ Ｖｏ ． ３， ｐ ｉ ｇ ｒ ｔ ｐ， １ ２ Ｓ ｒｎ ｅ —Ｖｅ ｌ ｇ， ｗ ｒ １ ９ ｒａ Ｎｅ Ｙｏ ｋ， ０． ９
图 ６ ａ 全局｛ 描 建图像 （） １
图 ６ｅ 局 部十 描 数 据 扩 图 ６ ｄ 硒部 ｝ 描 数 据 正 弦 图像 （） Ｊ （） １
■ 圈
Ｉ （） 矧６ ｂ 肺部｛ 描重建 图像 １ 展后雨 建Ｉ 矧像 （ 只选 取其 中 ｉ 个角度 的数据 ） 袁 １ 本文的方案与 Ｃ Ｃ疗案 、Ｗ 斤案的性能 比较 ＨＹ Ｚ
［ＪＫｅｒ ｋ ＢＭａｈ ｍ ｔ ｓｏ ｏａ Ｘ ｒｙ ｔｍ ｇａｈ ，９ ８ ３ ｎｉ ． ｔｅ ａｉ ｆｌ ｌ —ａ ｏ ｏｒｐ ｙ １９ ． ｅ ｃ ｃ ［ＪＫｕｈ ｅ ｔＰＯｎ ｌｃｌｔｍ ｇａｈ ［ ． ｖｒｅＰｏ ｌ １９ ， １ ４ ｅ ｍ ｎ ． ｏａ ｏ ｏｒｐ ｙＪＩ ｅｓ ｒｂｅ ５ １ ］ｎ ｍ，９ 【ＪＦ ｒ ａｉ ５ ａｉ ｎ Ａ． ｉｈ ｒｓｌｔ ｎ ｏ ｕｅ ｔ ｇａ ｈ ｆ ｍ ｆｃ ｎ ｄ Ｈｇ — ｅｏｕｉ ｃｍｐ ｔｄ ｏ ｒｐ ｙ ｒ ｅ ｉｉ ｔ ｏ ｍｏ ｏ ｅ
在获得相 同空间分辨率的情况下 ， 多次扫描 比一 次扫描所 消耗 的时间大大少 ； 看图 ４中的情况 ， 图像③的宽度为 ｓ Ｌ模型
的 １ ／ ， 由于采 集文件大小与 ， 成正比 ， ４倍 又 ｖ 故在相 同扫描 密 度下， 图像 ③所需采集 的数据为全部扫描 的 １１ ， ／６ 加上前 ２次 粗扫描 的数据 ， 总共 占全部 扫描数据 的 ３１ ， ／６ 当然扫 描时间也 就 凶此减少了。从图 ６ ｂ 可以看出 ， （） 局部扫描具有放 大工件局 部特征的作用 ， 同时扫描 的数据量被大大缩减 总之 ， 应用局部 多次扫描技术可 以减少工业 Ｃ Ｔ的扫描时
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使用重庆大学研制的 Ｃ Ｔ对 某一工件进行 多次扫描 ， 重建
图像如图 ６ 示。 所
ｐ ｙＭ１ｓ１： ＲＣ Ｐｅｓ １９ ． ｈ［ ． ．］Ｃ ｒｓ，９ ６ ｆ ． ［】Ｆ ｒ ａ ｉＡ．ｏａ ａｄ ｇｏ ａ ｔ ｌｇａｈ ［］ ｉ ａ Ｐｏｅｓ１ ｏ ２ ａｉ ｎ Ｌ ｃｌ ｎ ｌｂ ｌ Ｉ ｏｒｐ ｙＺ． ｇ ｌ ｒｃｓ， ｄ ｍ Ｓｎ ＭＡ Ｖ ｌ
， 次平移 ， ｖ 然后旋转一个分度 ， 进入下一个方向角 ， 再作 ，次 平 ｖ
基金项 日： 国家高技 术研究发 展汁划（ ６ ）ｔ ａ ｏ ａ Ｈ ｇ— ｅｈ Ｒ ｓａ ｈ ａ ｄ Ｄ ｖｌ ｍ ｎ Ｐ ｎ ｏ Ｃ ｉ ｎ ｅ Ｇａ ｔ ｏ ０ ６ Ａ ４ ｌ ） ８ ３ （ ｅ Ｎ ｔ ｎｌ ｉ Ｔ ｃ ｅ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔ ｌ ｆ ｈ ａ ｕ ｄ ｒ ｒ ． ０ Ａ ０ Ｚ ０ ： ｈ ｉ ｈ ｅｃ ｅｐ ａ ｎ ｎＮ ２ ４ 重庆市科技计划重点攻关项 目（ ｏ Ｓ Ｃ ０ ６ Ｂ ０ ７ 。 Ｎ Ｔ ２０ Ａ ３ ２ ） Ｃ
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实施少量投影下重 建 ， 速获 取断层的低 分辨率图像 ； 快 再对 低 分辨率图像确定感兴趣 区域 ， 进行精细扫描 ； 实施局 部重建 ， 获 取高分辨率局部图像 。 此算法 采用逐步求精的方式重建局部区 域图像 ， 减少了扫描 时间 ， 并且提高了局部 重建图像 的质 量。
１ ＣＴ多次扣 描 方法
Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｎ ｐｉａｉｎ ，０ ８， ４ ２）２ ２ ２ ４ ｇｎ ｅ ｉｇ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｓ ２ ０ ４ （ ： ０ — ０ ． ｃ
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作者简介： 邹永宁 （９４ ）男 ， 师 ， １７ 一 ， 讲 博士研究生 ， 主要研究方 为信息获取 与处理 、 ｃ 工业 Ｔ图像重建 ’ 古性能 计算机的并行计算 ； （９２ ） 王珏 １６一 ，
男， 研究 员， 重庆大学 ＩＴ研究 中心主任 ， Ｃ 重庆市首批学术带 头人 ， 重庆市无损检测学会副理 事长 ， 中国无损检测学会射线 专委会委员 ， 主要研究方 向为工业 ｃ Ｔ技术 ， 重建 、 图像 图像处理 与图像 识别， 自动控制 ， 检测技 术与信号处理 等； 蔡玉芳（ ９ ４ ） ， １７ 一 ， 助理研究 员 ， 女 主
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
间 ， 高工 业 Ｃ 提 Ｔ的检测效率 。（ 稿 日期 ：０ ７年 ８月 ） 收 ２０
图５ Ｓ Ｌ模 型 、 局 及 局 部 打描 灰 度 曲线 全
参 考文 献 ：
ｆ］ Ｒａ １ ｍｍ Ａ ， ｔｅ ｉｈ Ｉ ｅ ａ ｏ ｔａｌｆ１３ ａ ｄ ｏ ａ ｔｎｏ ｒ — Ｇ Ｋａｓ ｖｅ Ａ ． ｒｄ ｎ ｒｉ ０３ ｎ ｌｃ ｌ ｏ ，ｇａ Ｔｈ ｓ ５ １
可以看出全局扫描曲线比较平滑但在灰度边缘处没有局部扫描图像更接近模型图像可以说局部扫描能够增强图像的邹永宁王ct多次扫描的局部重建算法2032008442computerengineeringandapplications计算机工程与应用上接181页这种改进的maxfpminer算法应用于网络命名实体关联分析
次， 但两 次扫 描的步 距不 相同 ， 显然 ， 全部断面 扫描 使用大步 距， 局部 扫描 使用小步距 ， 而步距的选取 由扫描区域范围决定 ：
平移 加旋转 的运动 方式 进行 （ 参照 图 １。凶其射线扇 角小 ， ） 不
能全包容被检测物体 断层 ， 故射线源和探测器先从边 界位置 作
维普资讯
２２ ２ ０ ．４ ２ ０ ０ ８４ （ ）
Ｃ ｍ ｕｅ ｎｉｅｒ ｇａ ｄＡ ｐｉ￣ｏ ｓ ｏ ｆ ｔｒＥ ｇｎｅｉ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ 计算机工程与应用 ｌ ｎ ｃｉ
◎工 程 与 应 用 ◎
基于窄角扇束 Ｃ Ｔ多次扫描 的局部重 建算法
ｃ Ｔ利用射线源对物体进行断层扫描获得投影 数据 ，运用 Ｒ ｄ ｎ逆变换 重建断层 密度 图像 。然而不 管在工业还 是 临床 ａｏ 上， 往往只关心某个局部结 构的图像 。如果让射 线只对感兴趣 区域 （ ｅｉ ｆＩｔ ｅｔＲ Ｉ进行照射 ， Ｒ ｇ ｎ Ｏ ｎｅ ｓ， Ｏ ） ｏ ｒ 不但 减少 了患 者接 受 的辐射剂量 ， 而且大大减少了扫描和 成像的时 间 Ｉ 。 从投影重建 出断层图像的经典算法是滤波反投 影 （ 也叫卷 积反投影 ） 。局部 重建通常也 采用此重建算法 ，它 只需要获取
更 少的 时 间就 可获 取 高质 量 的 局 部 图像 ． 关 键 词 ：Ｔ 局 部 重 建 ； 角扇 柬 ； Ｃ； 窄 多次扫 描 文 章 编 号 ：０ ２ ８３ （０ ８ ０ — ２ ２ ０ 文 献 标 识 码 ： 中 图 分 类号 ：Ｐ ９ １０ — ３ １２ ０ ）２ ０ ０ — ３ Ａ Ｔ３１
摘 要： 介绍 了窄角扇柬工业 Ｃ Ｔ的局部扫描 方法 ， 通过 源与探 测 器的平移加 旋转 实现 扫描 ； 究了 Ｃ 研 Ｔ多次扫描 的局部 重建算 法 ， 粗 略 扫 描 重 建 的 低 分 辨 率 图 像 中固 定 感 兴趣 区域 ， 进 行 小 步距 扫描 ， 建 出 高 分 辨 率 的 图像 ； 高 了检 测 效 率 并 且 只 需要 从 再 重 提
ｏ ｏ ｒｅ ｄ ｔ ｅｏ ． ｍｕ ｉ ｓ ａ ｌ ｃ ｌ ｅ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ｌｏ ｉ ｍ ｓ ｌ ｐ ｏ ｉ ｅ ． ｉ ｔ Ｒｅ ｉｎ ｆ ｓ ｕ ｃ － ｅ ｅ ｔｒ ＣＴ ｈ—ｃｎ ｏａ ｒ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ａｇ ｒｔ ｉ ａｓ ｏ ｈ ｏ ｒ ｖｄ ｄ Ｆ ｒ ｌ ｓｙ ｇｏ Ｏｆ Ｉ ｔ ｒｓ （ ｎ ｅ ｅ ｔ ＲＯＩ ｉ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ） ｓ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ
Ｃ Ｔ局部扫描 方法是在窄 角扇柬二 代 Ｃ Ｔ扫描 的基础上 发
展起 来的 ， 二代扫描就是 使用单源小扇 角射 线柬多探头 ， 过 通
局 部扫描只扫描感 兴趣区域 （ Ｏ ）因此平移的范 围只需 Ｒ Ｉ， 覆盖 Ｒ Ｉ Ｏ 即可。不妨以平行柬扫描为例 （ 参照图 ２ ， ）为了提 高 空 间分辨率 ， 第二 次扫描 与第一次扫描两者的平移次数 为 ， ｖ
移， 依次循环 ， 直到所有方 向角度下都扫描 完成 。假如有 Ｋ个
有效探测器在采集数据 ， 扫描 个 分度 ， 那么一次 完整扫描 可 以采集到 Ｍｘ Ｋ个投 影数据。 Ｎｘ
ＲＩ Ｏ 上扫描的数据 ， 可以重建 出 Ｒ Ｉ 就 Ｏ 图像＿Ｉ 】。针对局部重建 ＿ 的要求 ， 本文研 究了 Ｃ Ｔ多次扫 描技术 ， 即先进行 稀疏 扫描 并
邹永 宁 ， 王 珏 ， 玉芳 蔡
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重庆大学 ＩＴ研究 中心 ， Ｃ 重庆 ４ ０ ４ ００４
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