口腔CT几何校正算法研究及测试体模设计

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口腔锥束CT解决了常规二维透视成像技术所固有的影像重叠、失真等问题,并且与全身CT相比具有剂量小,空间分辨率高等优点。口腔锥束CT通过测量X射线在各个方向上透过人体断层时的累积衰减系数(或称投影),由计算机重建整个横断面上X射线衰减系数的分布,帮助医生诊断病灶部位,是牙科医疗诊断中不可或缺的辅助手段。而直接影响诊断效果的是口腔锥束CT的图像质量。目前,可用于客观评价口腔CT图像质量的参数有空间分辨率、密度分辨率、层厚、信噪比和图像灰度值均匀性等,完成这些参数的测量都需要借助测试体模。同时在口腔临床应用中,口腔锥束CT仍然面临着许多问题与挑战,其中几何参数标定的准确性以及几何伪影尤为突出。基于此,本文开展了口腔锥束CT图像质量评估体模以及几何校正方法的研究,主要内容有:针对几何参数标定方法,本文首先实现了一种几何参数标定方法,然后对该方法进行改进,改变了计算小球轨迹中四个特征点的方法,并对二者的计算结果进行对比。接着为了解决增大FOV将探测器偏置后几何参数的标定问题,在该算法的基础上,实现了偏心几何标定方法,利用三个已知的小球轨迹中的特征点计算另外一个未知的轨迹中的特征点,计算出的几何参数比较精确。基于圆形水模图像的边缘锐度提出几何伪影校正方法,方法中通过判断水模图像的边缘锐度是否在理想的数值范围内进行调整几何参数。校正后图像质量得到了很明显的提高善。解决了几何参数标定方法不精确所带来的问题。针对测试体模,本文提出了专门应用于口腔锥束CT成像性能检测的模体,模体直径为6厘米,能全部呈现在大部分的口腔锥束CT的扫描视野之内。包含四个测试模块能够更合理并精确的检测出评价口腔锥束CT成像性能的五个参数。此外,模体还可以用于双能减影实验。
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