Материал: Симонов Томографические измерителные информационные системы 2011

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

5. Коррекция сбойных каналов детекторов для рабочих проекций (выполняется как для п.3) при систематическом сбое:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l =+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ nk(4+)1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(5)

=

l =−1

 

 

 

для

k = 2...K −1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(5)

= n(4)

для

k =1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(5)

= n(4)

для

k = 512

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

512

 

 

511

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иначе

 

 

n(5)

= n(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при случайном сбое:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(5)

= n(4)

для

k = 2...K −1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

k +r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(5)

= n(4)

для

k =1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(5)

 

= n(4)

для

k = 512

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

512

 

 

 

512

= n(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иначе n(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процедура подавления импульсного шума:

 

 

 

 

 

 

для k =1, 2, K −1, K ,

 

 

n(5) = n(4)

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

k = 3 ... K − 2

 

 

выполнить:

если

 

5n(4)

− n (4)

 

> δ

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k

 

 

 

 

 

l =+2

 

 

 

 

 

 

n (4) − n(4)

 

 

 

 

 

 

 

 

nk(4) = ∑ nk(4+)l

, то nk(5) =

 

 

k

 

 

k

 

, иначе nk(5)

= nk(4) .

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

l =−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Коррекция влияния “темнового тока” детекторов (вычитание

“подставки”)

 

для

линейного

 

 

БСД:

n(6) = n(5) − n(0) ,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

k

 

k

 

 

64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(

0) =

∑nk(3)

 

иначе n(3)

= n(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i =1

 

 

;

, k =1 ... K .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

64

 

 

 

 

k

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Если нелинейность каналов БСД будет выше допустимого значения и будет иметь систематический характер, то воз-

426

J (r )

можно осуществление коррекции нелинейности: nk(6) = nk(5) − nk(Н)

где nk(Н) является функцией линейности детектора; nk(Н) определя-

ется экспериментальным путем на водоэквивалентном фантоме. 7. Логарифмирование значений с детекторов для получения ли-

нейных интегралов (лучевых сумм) и замены последующих операций деления операциями вычитания: если nk(6) < N , то nk(7) = 0, где

N –

заданное значение (определяется экспериментально). Иначе

nk(7) = Ln (nk(6) ) для k =1 ... K .

 

 

 

 

8.

Коррекция

неоднородности каналов:

n(8) = n(7) − n( f )

для

 

 

 

 

k

k

k

 

k =1 ... K , где n( f ) = n ( f )

, а n ( f ) определяется экспериментально

 

k

k

k

 

 

 

 

по воздушному или водоэквивалентному фантому по следующему алгоритму:

1)коррекция первой проекции (пункты 2, 4);

2)коррекция сбойных каналов (пункты 3, 5);

3)коррекция на различие в “темновом токе” (пункт 6);

4)усреднение по проекциям, в результате чего получается ка-

J (r )

либровочный файл: nk( f ) = ∑nk(6) для каждого k = 1...K, где J(r) =

= 600, 1200, 230 в зависимости от режимов сканирования.

9. Определение рентгеновского излучения при i-й проекции

(ракурсе) по 8-ми опорным детекторам: n(9) =

∑nk(8оп)

 

k

, где kоп =

8

=1–4 и 509–512.

 

kоп

 

 

 

 

 

10.

Коррекция

нестабильности рентгеновского

излучения

(трубки)

n(10) = n(9)

− n(8) , для k = 5–508.

 

 

 

k

kоп

k

 

 

11. Полиномиальная коррекция полихроматичности рентгенов-

ского излучения: nk(11) = pol(nk(10) ) для k =5–508,

где

 

 

 

 

427

 

 

pol(nk(10) )= nk(10) + a1 nk(10) 2 + a2 nk(10) 3 ...

Примечания: 1) предварительно можно остановиться на поли-

номе третьей степени; 2) коэффициенты полинома a1 ,

 

a2 опреде-

ляются экспериментально на водоэквивалентных фантомах.

 

 

12. Умножение на весовую функцию

W (i)

где i – номер проек-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции: p (β

, γ

k

) = n(11)

W (i)

для k =5–509 , W (i)

рассчитывается зара-

i

 

 

 

 

k

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нее по следующим формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

( J (r) = 600,

 

 

для

варианта

 

полного

сканирования

 

1200)

W (i) = cos γ

k

, для всех i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для варианта короткого сканирования ( J (r) = 230)

 

 

 

 

 

 

 

cos γ

k

sin2

π

 

 

 

βi

 

 

; β [0;2γ

max

− 2γ

k

],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γmax − γk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W (i) =

cos γ

k

; β

i

[2γ

max

− 2γ

k

;π − 2γ

k

],

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2

π

π +

2γmax −βi

 

; β [π −

 

 

 

 

 

 

],

 

cos γ

k

2γ

k

;

π + 2γ

max

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

γmax + γk

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где 2γmax – полный угол веерного пучка рентгеновского излучения.

2.ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ РЕКОНСТРУКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ТОМОГРАФА РКТ–01

На основании рис. 3.62, томографический параметр μ(x, y) будет восстанавливаться в соответствии с выражением (3.184)

μ(х, у) =

1

2π

1

 

+γm

(γ,β) g

(γ'− γ)dγ ,

∫

dβ

∫ q

2

2

 

0

S

−γm

 

 

где q(γ,β) = q(γ,β)D cos γ – модифицированная проекция;

428

g (γ'− γ) = g (γ'− γ)

(γ'− γ)2

– модифицированное ядро свертки;

sin (γ'− γ)2

 

 

S 2 = r2 + D2 + 2D r sin (β −ϕ).

 

Геометрические параметры схемы реконструкции показаны на рис. П1.

Рис. П1. Геометрические параметры схемы реконструкции

Параметры L , D , l заданы конструктивно: - L = 990 мм, D = 630 мм, l = 798,72 мм;

- размер отсчета (апертура) на линейке детекторов d определя-

ется как d = l N = l,56 мм;

- γm = l2π360L 2° =23,112855°;

- угол Δγ между центрами двух соседних единичных детекто-

ров равен Δγ = 2Nγm =0,0902842°;

- угловой ракурс Δβ равен Δβ = 360°M = 0,6° для M =600 или

Δβ = 0,3° для M =1200.

429

1. Модификация первичных проекционных данных, полученных

в результате предварительной обработки измерительных данных

 

q(γi ,βj )

q(γi ,βj ) = q(γi ,βj )D cos(γi ) ,

 

где

–

первичные

проекционные

данные,

i = −N 2,...,0,...,(N 2 −1)

– индекс детектора, всего детекторов

N =512; j =1,..., M

– индекс ракурсов,

M =600 (1200);

q(γi ,βj )

представляет собой матрицу первичных проекционных данных размером 512 × 600 (1200).

В результате модификации формируется матрица q(γi ,βj ) раз-

мером

512 × 600 (1200). Угол γi для вычисления cos γi определя-

ется,

как γi = i Δγ , где Δγ = 0,0902842°. Максимальный угол

γm = N2Δγ = 256 0,902842° ≈ 23,11°.

2.Вычисление модифицированного ядра свертки (на примере ядра Лакшминараянана–Рамачандрана)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

при i = 0;

 

 

4Δγ2

 

 

 

 

 

g (γi ) =

0 при

 

i = 2k четном;

где γi = i Δγ .

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

−

 

 

 

при

i = 2k −1

нечетном

π2 sin (γi0 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В результатевычисленияполучится вектор-строка512×1 значений g (γi ).

3. Свертка модифицированных проекций по п. 1 с модифициро-

γm

ванным ядром по п. 2: g (γ,β) = ∫ q(γ,β) g (γ'− γ)dγ – свертка.

−γm

N −1

Аппроксимация свертки: g (γl ,βj ) = Δγ ∑ q(γi ,βj ) g (γl − γi ),

i =−N

где l = −N2,...,0,...N2 −1.

430

Источник: https://studfile.net/preview/16708896/

Смотрите также:

_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)
- Габариты и масса 27
!Фармакология препаратов для терапии заболеваний дыхательных путей