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滤波反投影重建算法

滤波反投影重建算法

作者: 汲之郎 | 来源:发表于2023-10-31 22:48 被阅读0次

滤波反投影重建算法
波反投影重建算法常用在CT成像重建中,背后的数学原理是傅立叶变换:对投影的一维傅立叶变换等效于对原图像进行二维的傅立叶变换。(傅立叶中心切片定理)

CT重建算法大致分为解析重建算法和迭代重建算法

目前应用最广泛的重建算法——滤波反投影算法(FBP)

傅立叶切片定理的意义在于,通过投影上执行傅立叶变换,可以从每个投影中得到二维傅立叶变换。从而投影图像重建的问题,可以按以下方法进行求解:采集不同时间下足够多的投影(一般为180次采集),求解各个投影的一维傅立叶变换,将上述切片汇集成图像的二维傅立叶变换,再利用傅立叶反变换求得重建图像。

投影重建的过程是,先把投影由线阵探测器上获得的投影数据进行一次一维傅立叶变换,再与滤波器函数进行卷积运算,得到各个方向卷积滤波后的投影数据;然后把它们沿各个方向进行反投影,即按其原路径平均分配到每一矩阵单元上,进行重叠后得到每一矩阵单元的CT值;再经过适当处理后得到被扫描物体的断层图像
算法步骤如下:

  1. 将原始投影进行一次一维傅立叶变换
  2. 设计合适的滤波器,在φ_i的角度下将得到原始投影p(x_r,φ_i)进行卷积滤波,得到滤波后的投影。
  3. 将滤波后的投影进行反投影,得到满足x_r=r cos⁡((θ - φ_i))方向上的原图像的密度。
  4. 将所有反投影进行叠加,得到重建后的投影。

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