Моделирование артефактов и методы их фильтрации в рентгеновской компьютерной томографии

Вячеслав Валерьевич Ласьков; Евгений Николаевич Симонов

Авторы

Вячеслав Валерьевич Ласьков ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина»
Евгений Николаевич Симонов Южно-Уральский государственный университет, филиал в г. Кыштыме

Ключевые слова:

компьютерная томография, артефакты, метод фильтрации

Аннотация

Проведен анализ артефактов проекционных данных и изображений в рентгеновской компьютерной томографии. Определен механизм моделирования артефактов, для чего разработан универсальный программный реконструктор томографического изображения методом обратного проецирования с фильтрацией сверткой на произвольное количество ракурсов облучения (проекций) и единичных детекторов (отсчетов, измерений в проекции) с различными сворачивающими функциями для любой конфигурации сечения объекта. Реконструктор позволяет решать как прямую задачу томографии – определение проекций, так и обратную – восстановление изображения по проекциям. Моделирование артефактов позволяет разрабатывать фильтры для подавления артефактов и оценивать эффективность применяемых фильтров. Разработан эффективный метод уменьшения артефактов на томографическом изображении, основанный на фильтрации проекционных данных. Разработанный метод позволяет учесть особенности получения проекционных данных с детекторов, проводить оптимальную фильтрацию искаженных проекций по матрице проекционных данных и, в итоге, подавлять многие типы артефактов на томографическом изображении.

Биографии авторов

Вячеслав Валерьевич Ласьков, ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина»

соискатель, инженер-программист ФГУП «РФЯЦ-ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина»

Евгений Николаевич Симонов, Южно-Уральский государственный университет, филиал в г. Кыштыме

д-р техн. наук, профессор кафедры радиотехники

Библиографические ссылки

Computed Tomography: Principles, Design, Artifacts, and Recent Advances. SPIE Press Monograph Vol. PM114 by Jiang Hsieh, 2003.

Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений: пер. с англ. / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М.: Техносфера, 2005. – 1070 с.

Симонов, Е.Н. Физико-математические основы проектирования томографических рентгеновских компьютерных комплексов / Е.Н. Симонов. – М.: Российская Академия Естествознания, 2011. – 410 с.

Симонов, Е.Н. Томографические измерительные информационные системы. Рентгеновская компьютерная томография / Е.Н. Симонов. – М.: НИЯУ МИФИ, 2011. – 440 с.

Симонов, Е.Н. Физика визуализации изображений в рентгеновской компьютерной томографии / Е.Н. Симонов. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2013. –505 с. – В печати.