锥束CT去除环形伪影的方法研究

李化奇，杨迎春

（中北大学，电子测试技术国家重点实验室，太原 030051）

0 引言

计算机断层成像技术(Computer Tomography,CT)，是通过对物体进行不同角度的射线投影测量而获得物体横截面信息的成像技术。锥束三维CT检测系统由射线源、检测平台、平板探测器3部分组成，并利用采集到的投影数据进行重建。环状伪影是CT技术人员经常遇到的影响重建图像质量的一种伪影，造成环形伪影的因素很多，包括:X射线源输出量不足或安装有偏差，模型校准数据不准，探测器探元出现故障等。其中探测器引起的环形伪影最为常见，也最为复杂[1-2]。环形伪影表现在原始图像结构上是圆环或者是圆弧。理论认证发现探测器响应效率不一致，会使锥束三维CT重建结果产生环形伪影[3]。环形伪影影响了CT图像的分析和后续处理，因此去除这种伪影显得非常具有使用价值。本文提出一种极坐标下的去除伪影方法，与现有的伪影处理方法相比，它不但能很好地去除环形伪影，而且能很好地保护重建图像的细节信息。

1 锥束圆轨迹扫描三维重建算法

Feldkamp,Davis和Kress于1984年提出了一种基于圆扫描轨迹的锥形束重建近似算法,即FDK算法[4]，它是在扇束投影的二维滤波反投影的基础上发展而来，在中心平面上的数据重建和扇束投影的精确重建完全一致，非中心平面的数据重建公式通过改进扇形束的重建公式而得到。当锥角较小时，FDK算法能得到不错的重建效果，但随着锥角的增大，伪影变得严重。图1是锥束CT重建扫描原理图。……