ISSN 1004-4140
CN 11-3017/P

X射线断层扫描投影图像背景不一致的校准

白娟娟, 杨玉双, 王海鹏

白娟娟, 杨玉双, 王海鹏. X射线断层扫描投影图像背景不一致的校准[J]. CT理论与应用研究, 2016, 25(6): 661-670. DOI: 10.15953/j.1004-4140.2016.25.06.06
引用本文: 白娟娟, 杨玉双, 王海鹏. X射线断层扫描投影图像背景不一致的校准[J]. CT理论与应用研究, 2016, 25(6): 661-670. DOI: 10.15953/j.1004-4140.2016.25.06.06
BAI Juan-juan, YANG Yu-shuang, WANG Hai-peng. Spatial Registration of X-ray CT Projection Images[J]. CT Theory and Applications, 2016, 25(6): 661-670. DOI: 10.15953/j.1004-4140.2016.25.06.06
Citation: BAI Juan-juan, YANG Yu-shuang, WANG Hai-peng. Spatial Registration of X-ray CT Projection Images[J]. CT Theory and Applications, 2016, 25(6): 661-670. DOI: 10.15953/j.1004-4140.2016.25.06.06

X射线断层扫描投影图像背景不一致的校准

基金项目: 

国家973计划(2014CB239004);国家自然科学基金项目(21206087)。

详细信息
    作者简介:

    白娟娟(1990-),女,山西大学理论物理研究所理论物理专业硕士研究生,主要从事X射线成像物理、工业CT定量成像等方面的研究,Tel:15135095482,E-mail:baijj0208@foxmail.com;杨玉双*(1957-),男,博士生导师,澳大利亚CSIRO材料科学工程研究所研究员,山西省百人计划专家,主要从事统计物理、材料科学、非破坏性物质微观结构表征及性能模拟等方面的研究,Tel:15635108028,E-mail:Sam.Yang@csiro.au;王海鹏*(1980-),男,硕士生导师,山西大学物理电子工程学院,主要从事定量CT,统计物理等方面的研究,Tel:13403460018,E-mail:whp@sxu.edu.cn。

  • 中图分类号: TP391.41

Spatial Registration of X-ray CT Projection Images

  • 摘要: 在X射线断层扫描(X-ray CT)成像过程中,经常会出现射线源、样品和探测器三者之间的相对移动,导致采集的投影图像(Projection image)以及亮场图像(flat field image)的空间位置配准关系出现偏差。这直接影响了投影图像背景的正常扣除,以及后续的CT图像重建。本文利用互相关方法,求出各投影图像背景与探测器原始采集位置之间的不一致量。然后将投影图像和亮场图像作相应变换,最后扣除背景得到校准后的图像。由于该方法对图像灰度较为敏感,所以在对实际样品校准之前,本文先对该样品投影图像及亮场图像进行了照度归一化。实验结果表明,该方法能够有效校正由射线源、样品和探测器之间相对移动造成的CT投影图像背景不一致,获得较好的CT投影图像和重建切片。
    Abstract: The relative displacement among X-ray source, rotation stage, and detector in X-ray computed tomography(X-ray CT) imaging process are difficult to eliminate. This causes spatial misalignment of the projection and flat-field images, which directly affects the accuracy of flat-field subtraction and the subsequent CT reconstruction. In this paper, the quantitative spatial displacement was obtained between each projection image and the detector using a cross-correlation method. The projection images registrations were carried out according to the calculated displacement. As this method is very sensitive to image gray value, a polynomial fitting method was used to correct the non-uniform illumination in the original CT image. The numerical results based on real CT data have demonstrated that this method can effectively correct the misalignment of CT projection images, caused by relative movement among the X-ray source, the rotation stage and the detector.
  • 期刊类型引用(4)

    1. 王晋庥,王海鹏,刘锐,穆欣盛,李建莉,李琨杰,杨玉双. 人造砂岩样品多尺度微观结构表征和流体流动模拟. 山西大学学报(自然科学版). 2023(06): 1378-1385 . 百度学术
    2. 杨玉双,王海鹏,王晋庥,王润花,李建莉,刘锐. 不锈钢材料微观结构的数据约束模型表征. 山西大学学报(自然科学版). 2022(03): 693-700 . 百度学术
    3. 王润花,王海鹏,李建莉,王晋庥,李琨杰,Y.S.Yang. 基于同步辐射X射线CT的无烟煤样孔隙分布表征. CT理论与应用研究. 2021(06): 691-700 . 本站查看
    4. 鲁晓波. 立体断层图像配准误差校正仿真研究. 计算机仿真. 2017(12): 353-355+406 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-24
  • 网络出版日期:  2022-12-04
  • 发布日期:  2016-12-24

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