Сравнение алгоритмов спиральной томографии

Авторы

  • В.В. Пикалов
  • А.В. Лихачев

Ключевые слова:

спиральная томография
алгоритмы реконструкции
математическое моделирование

Аннотация

Работа посвящена трехмерной трансмиссионной томографии. Исследуется схема регистрации данных, в которой источник движется вдоль спирали. Выполнено количественное сравнение трех алгоритмов реконструкции. При этом в первую очередь сравниваются алгоритмы, основанные на почти точных формулах обращения, с приближенным итерационным методом ART. Предложены модификации известных алгоритмов, повышающие устойчивость к шумам. Даны рекомендации по выбору оптимального алгоритма в разных схемах регистрации томографических проекций.

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2004-09-21

Выпуск

Том 5 (2004): Выпуск 1.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Авторы

В.В. Пикалов

Институт теоретической и прикладной механики имени С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН)
ул. Институтская, 4/1, 630090, Новосибирск

А.В. Лихачев

Институт теоретической и прикладной механики имени С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН)
ул. Институтская, 4/1, 630090, Новосибирск

Библиографические ссылки

  1. Tuy H.K. An inversion formula for cone-beam reconstruction // SIAM J. Applied Mathematics. 1983. 43, N 3. 546-552.
  2. Defrise M., Kinahan P.E., Townsend D.W., Michel C., Sibomana M., Newport D.F. Exact and approximate rebinning algorithms for 3-D PET data // IEEE Trans. Med. Imag. 1997. 16, N 2. 145-158.
  3. Hu H. Multi-slice helical CT: Scan and reconstruction // Med. Phys. 1999. 26, N 1. 5-18.
  4. Noo F., Defrise M., Clackdoyle R. Single-slice rebinning method for helical cone-beam CT // Phys. Med. Biol. 1999. 44. 561-570.
  5. Defrise M., Noo F., Kudo H. Improved two-dimensional rebinning of helical cone-beam computerized tomography data Using John’s equation // Inverse Problems. 2003. 19. 41-54.
  6. Smith B.D. Cone-beam tomography: resent advances and tutorial review // J. Optical Engineering. 1990. 29, N 5. 524-534.
  7. Feldkamp L.A., Davis L.C., Kress J.W. Practical cone-beam algorithm // J. Opt. Soc. Am (A). 1984. 1, N 6. 612-619.
  8. Yan X., Leahy R.M. Cone beam tomography with circular, elliptical and spiral orbits // Phys. Med. Biol. 1992. 37, N 3. 493-506.
  9. Grangeat P. Mathematical framework of cone-beam 3D-reconstruction via the first derivative of the Radon transform // Proc. of a Conf. On Mathematical Methods in Tomography. Oberwolfach, Germany. 1990. 66-97.
  10. Tam K.C., Samarasekera S., Sauer F. Exact cone beam CT with spiral scan // Phys. Med. Biol. 1998. 43. 1015-1024.
  11. Kudo H., Noo F., Defrise M. Cone-beam filtred-backprojection algorithm for truncated helical data // Phys. Med. Biol. 1998. 43. 2885-2909.
  12. Defrise M., Noo F., Kudo H. A solution to the long-object problem in helical cone-beam tomography // Phys. Med. Biol. 2000. 45. 623-643.
  13. Katsevich A. Analysis of an exact inversion algorithm for spiral cone-beam CT // Phys. Med. Biol. 2002. 47. 2583-2598.
  14. Katsevich A. On two Versions of a 3pi algorithm for spiral CT // Phys. Med. Biol. 2004. 49. 2129-2143.
  15. Хермен Г.Т. Восстановление изображений по проекциям. Основы реконструктивной томографии. М.: Мир, 1983.
  16. Shepp L.A., Logan B.F. The Fourier reconstruction of a head section // IEEE Trans. Nucl. Sci. 1974. 21, N 3. 21-43.
  17. Наттерер Ф. Математические аспекты компьютерной томографии. М: Мир, 1990.
  18. Kak A.C., Slaney M. Principles of computerized tomographic imaging. New York: IEEE Press, 1988.
  19. Rangayyan R.M., Gordon R. Streak preventive image reconstruction with ART and adaptive filtering // IEEE Trans. Med. Imag. 1982. 1, N 3. 173-178.