中国体视学与图像分析2024,Vol.29Issue(2) :116-125.DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.02.004

一种基于重投影的改进型CBCT射束硬化伪影校正方法

An improved beam-hardening artifact correction method based on reprojection for CBCT

刘昶 韩玉 王春晖 席晓琦 谭思宇 陈卓 李磊 闫镔
中国体视学与图像分析2024,Vol.29Issue(2) :116-125.DOI:10.13505/j.1007-1482.2024.29.02.004

一种基于重投影的改进型CBCT射束硬化伪影校正方法

An improved beam-hardening artifact correction method based on reprojection for CBCT

刘昶 1韩玉 2王春晖 2席晓琦 2谭思宇 2陈卓 2李磊 2闫镔2
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作者信息

  • 1. 郑州大学网络空间安全学院,郑州 450001;战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院,郑州 450001
  • 2. 战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院,郑州 450001
  • 折叠

摘要

锥束计算机断层成像(Come-Beam computed tomography,CBCT)中,由于X射线具有较宽的能谱范围,导致在重建图像中产生严重的射束硬化伪影,对实验结果造成严重干扰.因此,对射束硬化伪影的校正是十分有必要的.目前各类校正方法中,基于重投影的射束硬化伪影校正方法因其无需材料先验信息的特点得到了广泛应用.本文针对现有基于重投影的校正方法在校正过程中易受外界因素影响,导致校正效果下降的问题,从数据预处理、数据筛选以及校正模型求解三方面对其进行改进,以此提升校正效果.实验结果表明,本文所提方法能够更有效的实现对射束硬化伪影的校正,对比度信噪比(Contrast to Noise Ratio,CNR)、杯状伪影指数(Tcup)以及平均梯度(Average Gradient,AG)均具有不同程度的提升.

Abstract

In Come-Beam computed tomography(CBCT),due to the wide energy spectrum of X-rays,serious beam hardening artifacts could exist in reconstructed images,which seriously interferes with exper-imental results.Therefore,it is necessary to correct the beam hardening artifacts.Among all kinds of cor-rection methods,the beam hardening artifact correction method based on reprojection has been widely used because it does not need the prior information of materials.In order to improve the correction effect,this paper improves the existing correction method based on reprojection from three aspects:data prepro-cessing,data screening and correction model solving,which is susceptible to external factors in the cor-rection process.Practical experimental results show that the proposed method can more effectively correct beam hardening artifacts,and the Contrast to Noise Ratio(CNR),cupping artifact index(Tcup)and Average Gradient(AG)are all improved to varying degrees.

关键词

CBCT/X射线/无损检测/重投影

Key words

CBCT/X-ray/non-destructive testing(NDT)/reprojection

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基金项目

国家自然科学基金(62201618)

出版年

2024
中国体视学与图像分析
中国体视学学会

中国体视学与图像分析

影响因子:0.293
ISSN:1007-1482
参考文献量11
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