十、图 像 重 建.ppt

图像重建的应用 广泛应用于医疗卫生事业-----CT技术 螺旋CT： X射线源及病人扫描床同时运动，横断层面可以在一次呼吸均匀的基础上重建而得，同时，还可以消除相邻层面之间的偏差。 图像重建的应用 广泛应用于医疗卫生事业-----CT技术 多层面CT ： 也称锥形线束CT机（多排探测器CT机）。多层面CT机的主要特征是探测器采用2D分布，目前的探测器从几排到几十排不等。数据收集系统的不同决定了设备的性能（重建层数、重建 算法、准直器结构、图像性能和临床应用等等）的差异。这种类型的CT机代表CT发展的一个方向 CT机实物照片 图像重建的应用 广泛应用于医疗卫生事业-----CT技术 图像重建的应用 广泛应用于医疗卫生事业-----CT技术 CT设备已高度普及，对出血诊断十分敏感； CT图像清晰，密度分辨力高； CT可对颅内的多种病变及脑血管畸形，眼科、 五官科、胸膜内的主要脏器等部位全面检查； CT对诊断有帮助，对疾病的治疗效果的追踪也有 很大的参考价值。 扫描和成像速度快，适合于作急诊。 医学CT的优点： 图像重建的应用 工业CT 工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，被誉为当今最佳无损检测技术。 总结 图像重建：根据物体横剖面的一组投影数据，经过计算机处理后得到物体该横剖面的图像。 重建方法：主要介绍了傅立叶变换法和滤波－逆投影法 图像重建典型应用是计算机断层成像（CT）技术。CT技术已广泛地应用于医学成像、工业无损检测等各种领域。 十、图 像 重 建(Image Reconstruction) 主要内容： 图像重建的概念 计算机断层扫描 图像重建的方法 图像重建的应用 图像重建是指利用一组及图像有关的物理数据来建立图像。 这种方法一般是根据物体的一些横截面部分的投影进行的，称为投影重建。 图像重建的概念 输入是一系列投影图，输出是重建图。 特殊的图像复原技术：在投影时丢失了沿射线方向的分辨力，重建则利用多个投影恢复了图像的二维分辨力。 计算机处理 投影数据 重建图像 图像重建的概念 主要内容： 图像重建的概念 计算机断层扫描 图像重建的方法 图像重建的应用 计算机断层扫描技术（computed tomography） A：X射线源 B：敏感元件 A和B同步直线平移，可得到整个横截面的投影。 计算机断层扫描 将人体（或AB）旋转一个角度再扫描，得到多组投影。 计算机断层扫描 透射断层成像 （Transmission computed tomography） 放射断层成像 （Emission computed tomography） 反射断层成像 （Reflection computed tomography） 计算机断层扫描 透射断层成像(TCT) 射源在物体外部，射线在通过物体时，被物体吸收一部分，余下部分被接收器接收。 计算机断层扫描 射线源 接收器 计算机断层扫描 发射断层成像(ECT) 射源置于物体内部，从物体外部接收其放射的能量。通常将具有放射性的离子注入物体内部 。 PET：采用在衰减时放出正电子的放射性 离子 SPECT + － 光子 光子 正电子 负电子 检测器 检测器 计算机断层扫描 反射断层成像(RCT) 雷达系统 核磁共振成像(MRI) 发射断层成像(ECT) 射源置于物体内部，从物体外部接收其放射的能量。通常将具有放射性的离子注入物体内部 。 SPECT：使用在衰变中能产生γ射线且半 衰期较长的放射性离子 主要内容： 图像重建的概念 计算机断层扫描 图像重建的方法 图像重建的应用 图像重建的方法 理论基础： 二维或三维物体能够通过其无限多个投影来确定。 重建方法： 解联立方程组 反投影法 傅立叶变换法 卷积法（滤波-逆投影法） 逐次逼近法 1917年数学家雷顿（Radon） 解联立方程组 各个方向的投影数据是沿射线来的各个像素数据之和 A B C D E F 6 15 12 9 12 9 特点：原理简单，但方程组庞大，不实用 图像重建的方法 600 1200 00 f(x,y)在x轴上的投影为： 对其进行傅里叶变换，得： 图像重建的方法 傅里叶变换法 设f(x,y)为二维图像，其傅里叶变换为： 物体某一物理量在其一个横截面上的分布定义为图像f(x,y) 二维图像f(x,y)在x轴上投影的傅里叶变换等于f(x,y)的二维傅里叶变换F(u,v)在直线