X射线CT正交基材料分解成像方法及其在校正金属伪影中的应用

作     者：罗婷 赵星 赵云松 李陶 Luo Ting;Zhao Xing;Zhao Yunsong;Li Tao

作者机构：中国人民公安大学信息网络安全学院北京100038 首都师范大学数学科学学院北京100048 首都师范大学检测成像北京市高等学校工程研究中心北京100048 北京工商大学数学与统计学院北京100048 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：37-51页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61827809) 中央高校基本科研业务费专项资金(2022JKF02015) 

主　　题：成像系统 X射线计算机断层扫描 硬化伪影 金属伪影 基材料分解 

摘      要：针对被测样品的组成物质已知且彼此不混合的情况,提出了一种结合能谱信息的单能谱计算机断层扫描(CT)图像重建方法。该方法利用已知物质作为基材料对CT投影数据的采集过程进行数学建模,然后对该非线性模型进行基材料图像的迭代求解。在求解中,通过将基材料“不混合的性质转化为向量正交性,实现了迭代过程的快速收敛。本文方法充分考虑了X射线的能谱和被测样品材料的属性,可显著地校正传统CT图像中的硬化伪影和金属伪影,有效地提高该类样品的CT成像质量。实验验证了所提方法的有效性。