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计算机断层成像(CT)作为一种无损的成像方式，在临床、预临床以及工业界得到了广泛应用。随着硬件的发展，CT扫描的速度越来越快，单次扫描产生的数据量也越来越大，这些新的发展对CT重建速度提出了新的要求。
本文针对CT重建算法加速进行了研究，涉及扇形束、圆轨道锥束、螺旋轨道锥束以及圆-直线轨道锥束CT重建算法的加速。在本文中，主要的工作和贡献有：
①使用图形处理器(GPU)对FDK重建算法进行加速，提出了循环渲染到纹理等技术提高重建速度，并将该重建算法应用到实验室搭建的Micro-CT系统中。
②系统的综述了精确重建算法发展历程及联系，研究了螺旋轨道以及圆-直线轨道锥束CT重建算法的GPU加速方法，在螺旋重建中推导了螺旋轨道精确重建算法的过扫描公式，基于此过扫描公式，提出了显存分块方法，节省了显存资源。
③设计了CT重建框架并将其部分集成到MITK中，CT重建框架中集成了圆轨道扇形束CPU、GPU加速重建算法，圆轨道锥形束CPU、GPU加速重建算法，螺旋锥束GPU加速重建算法，圆-直线轨道锥束GPU加速重建算法等，并且重建框架可以方便的扩充其他重建算法。
全文共分七章：第一章对CT的基本原理、发展以及CT重建加速的研究意义、现状做了介绍；第二章介绍了二维CT重建算法以及Radon变换；第三章介绍近似重建算法中的FDK算法及其加速，并介绍其在Mirco-CT系统中的重建效果；第四章介绍精确重建算法的发展历程及联系；第五章介绍螺旋轨道以及圆-直线轨道锥束CT重建算法的GPU加速方法；第六章介绍MITK中CT重建框架；最后，第七章对全文工作进行了总结回顾，并对未来的发展方向进行了展望。