您好,欢迎进入束蕴仪器(上海)有限公司网站!
全国服务热线:17621138977
束蕴仪器(上海)有限公司
您现在的位置:首页 > 技术文章 > 布鲁克microCT的螺旋扫描与准确重建算法

布鲁克microCT的螺旋扫描与准确重建算法

浏览次数:67发布日期:2020-07-30

  在本期“布鲁克microCT应用专栏”中,我们主要介绍扫描轨迹和重建算法的相关内容。当前CT扫描轨迹主要有两种:环形与螺旋,他们之间的差异显而易见。本期内容你会看到采用不同的扫描轨迹和重建算法对最终结果的影响。

 

 

  为了获得断层重建数据,物体或者光源-探测器的移动方式可以是多样的。简单的方式就是,物体或光源– 探测器在扫描过程中绕旋转轴旋转,以环形轨迹来采集不同角度的数据。而复杂的扫描方式则是旋转或平移同时或顺序进行,以获得非环形轨迹。特定的扫描轨迹配合相应的特定重构算法,我们就可以显著改善重构结果的精度,避免环形扫描中的各种伪影。布鲁克SkyScan系列产品中既有环形扫描方案也有非环形扫描(螺旋)扫描方案。

 

环形轨迹

 

  在大多数情况下,环形扫描是各类型CT常用的方式,特点是快速、简单,近似重构。如果x射线锥束沿着旋转轴的开角相对较小,那么重建结果就会非常接近被扫描物体的内部结构。在某些情况下,如需要扫描一个长样品,探测器视野不够大。或者大开角扫描时,重构结果与样品真实结构可能会存在差异。

 

滤波反投影算法,Feldkamp算法

 

  Feldkamp,Davis和Kress在1984年提出的滤波反投影算法,简称FDK算法,是锥束CT中常用重建方法。目前大多数CPU加速或GPU加速算法都是基于该算法进行的。

 

分层重建算法

 

  除了硬件加速(通过使用图形卡或集群)外,另一种选择是使用更高效的算法。快速的分层反投影算法正是如此。通过将重建体积分成小区域,这样需要少量投影数据,加速效果非常显著。尤其是对于大数据集(2K x 2k x 2k以上),效果更佳明显。布鲁克与合作伙伴共同开发的InstaRecon®就是基于该重建算法,单次扫描最大重建规模可达15k x 15k x 2.5k。

 

螺旋扫描与准确重建

 

  在螺旋扫描过程中,样品绕旋转轴旋转的同时沿着旋转轴平移。与环形扫描不同,它符合Tuy的数据充分条件。这意味着,在许多情况下可以消除某些重建假象,例如在大锥角时垂直于旋转轴的样品两端的模糊(如图像中所示的电池)和长物体完整扫描无需拼接。同时,只有采用相应的准确重建算法才能发挥出螺旋扫描的优势,否则会适得其反。

 

 ▲9V电池的扫描结果,左侧为环形扫描,FDK重建算法的纵向切片图像。右侧为螺旋扫描,准确重建算法的纵向切片图像

 

▲长样品的多次分段扫扫描(环形扫描) 

Contact Us
  • 联系QQ:3133281276
  • 联系邮箱:sales@shuyunsh.com
  • 传真:86-021-34685181
  • 联系地址:上海市闵行区新龙路1333弄万科七宝国际29幢701室

扫一扫  微信咨询

©2020 束蕴仪器(上海)有限公司 (www.shuyun17.com) 版权所有  备案号:沪ICP备17028678号-2  技术支持:化工仪器网    GoogleSitemap    总访问量:7504 管理登陆