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ComputerizedTomography简称为CT,即计算机断层成像技术,通过对物体进行不同角度的扫描投影,然后通过图像重建获得物体截面信息的成像技术。扫描透射X射线显微成像(scanningTransmissionx-rayMicroscopy---STXM)是近年在第三代同步辐射光源上发展起来的一种新型的具有高空间分辨能力的x射线谱学显微术。科学家们将CT技术与STXM技术结合起来,在软X射线谱学显微实验装置中添加适用于断层扫描数据采集的可旋转样品台,发展出纳米Ct技术(Nano-CT,又称nanotomography)。Nano-CT技术结合了STXM技术和Ct技术的优点,可以在几十纳米的空间分辨率上解析微小样品的内部三维结构。
本文研究的主要内容及其意义有以下几点:
1.重建滤波函数是滤波反投影算法中的重要部分。为了提高重建图像的质量,本文首次提出先加权平均后线性混合的方法,基于卷积反投影重建算法理论,设计一种新滤波函数。通过仿真实验计算和分析,给投影数据加入不同强度系数的高斯随机噪声,并分别用新滤波函数和传统滤波函数进行重建,发现新滤波函数对所重建图像的质量较传统滤波函数有明显的改善。
2.利用新的滤波函数算法,通过Matlab编程,结合MatlabGUI及图像处理工具箱,完成了CT图像重建软件内核及界面的程序编写。用户只需要输入原始扫描投影图像,通过几个简单按钮即可进行CT切片图像的重建,操作简单,界面友好。
3.运用Matlab编写的CT图像重建软件与Amira软件相结合的方式,对饮料吸管的原始投影数据进行了CT切片三维重建及显示。使用该软件,上海光源STXM线站的用户在做纳米CT实验后,可以立即对采集的原始投影数据进行切片重建及三维显示,从而满足了用户对实验数据及时有效处理的需求。