CT系统标定与图像重建1.PDF
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2022-08-03
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畃畔系统标定与图像重建
摘 要
为解决畃畔系统参数标定及成像问题，本文由相关理论基础入手，剖析模板形态学特
征，以此为切入点建立并优化了标定模型，并且对根据未知介质进行图像重建，根据图形
特性实现了噪声去除。
针对问题一，我们根据基础理论知识，结合几何计算，得出标定模型在各个照射角度
中的投影强度表达式，尝试通过函数拟合的方法求解。在扫描图中，圆和椭圆的 投影函数
相互耦合，为了更好的将其区分开，我们从图像处理的角度入手，通过高通滤波 和形态学
操作大致提取出椭圆曲线边界，利用其宽度信息粗略求出各次投影的角度。再利用粗测的
角度，计算出圆的轨迹，挖去受圆形投影影响的数据点，以此来消除圆的投影函 数对椭圆
投影函数的影响，用剩下的数据对椭圆投影曲线进行拟合，得到了很好的效果，以较高的
精度精确计算出畘光各次照射角度及其他标定相关的参数。
针对问题二、三，考虑到逆畒畡畤畯畮变化的卷积特性，首先使用线性插值得到新的图像
作为逆畒畡畤畯畮变换的输入，再经由坐标变换，内插缩放、滤波变换等操作得到最终的介质
吸收率分布图。
针对问题四，模型检验部分，我们从误差理论角度进行分析，研究标定模型的敏感性，
并尝试人为引入噪声，验证模型的稳定性。在研究过程中我们发现了原定标模型在特定角
度附近精度大幅下降的问题，针对该问题，尝试设计出“三角形”标定模板等若干种模板，
最终兼顾合理性及稳定性，确定“双椭圆”模板作为新标定模板，从理论上证明其稳定性
优于原模版。
关键词 畃畔系统、畒畡畤畯畮变换、图像处理、最小二乘拟合、插值、滤波
由
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