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相移吸收二元性算法用于X射线混合衬度定量显微CT的可行性研究

刘慧强 任玉琦 周光照 和友 薛艳玲 肖体乔

相移吸收二元性算法用于X射线混合衬度定量显微CT的可行性研究

刘慧强, 任玉琦, 周光照, 和友, 薛艳玲, 肖体乔
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  • 本文采用相移吸收二元性(PAD)相位恢复算法来实现混合 衬度样品内部不同密度组分的定量成像, 采用数字模拟和实验研究验证该方法的可行性. 模拟结果表明, 对于三种不同材料其重构误差均小于1%, 且误差值随材料折射率的增大而减小. 利用上海光源X射线成像线站开展了实验研究, 结果表明用单距PAD相位恢复算法可获取样品的定量信息. 与模拟结果相比, 实验中的重构精度相对较低, 环状伪影可能是影响精度的主要原因. 模拟和实验研究过程中, 均只采用了一组单距投影数据. 可以认为, 相移吸收二元性算法可用于混合衬度样品的定量信息分析研究. 由于剂量相对较低, 应可适合于软组织和骨骼同时存在时生物医学样品的定量相衬CT研究.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划课题(批准号: 2010CB834301), 中国科学院对外合作重点项目(批准号: GJHZ09058), 国家自然科学基金(批准号: 10805071, 10705020)和上海市基础研究重点项目(批准号: 08JC1411900)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-20
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

相移吸收二元性算法用于X射线混合衬度定量显微CT的可行性研究

  • 1. 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800;
  • 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划课题(批准号: 2010CB834301), 中国科学院对外合作重点项目(批准号: GJHZ09058), 国家自然科学基金(批准号: 10805071, 10705020)和上海市基础研究重点项目(批准号: 08JC1411900)资助的课题.

摘要: 本文采用相移吸收二元性(PAD)相位恢复算法来实现混合 衬度样品内部不同密度组分的定量成像, 采用数字模拟和实验研究验证该方法的可行性. 模拟结果表明, 对于三种不同材料其重构误差均小于1%, 且误差值随材料折射率的增大而减小. 利用上海光源X射线成像线站开展了实验研究, 结果表明用单距PAD相位恢复算法可获取样品的定量信息. 与模拟结果相比, 实验中的重构精度相对较低, 环状伪影可能是影响精度的主要原因. 模拟和实验研究过程中, 均只采用了一组单距投影数据. 可以认为, 相移吸收二元性算法可用于混合衬度样品的定量信息分析研究. 由于剂量相对较低, 应可适合于软组织和骨骼同时存在时生物医学样品的定量相衬CT研究.

English Abstract

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