Thông tin tài liệu:
Bài viết nghiên cứu và đưa ra đánh giá ưu nhược điểm của một số thuật toán tái tạo ảnh sử dụng trong kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp sử dụng chùm tia hình nón. Phương pháp mô phỏng hệ chụp ảnh cắt lớp hình nón cũng được sử dụng để tạo ra dữ liệu hình chiếu phong phú hơn, giúp nghiên cứu đánh giá được nhiều khía cạnh của các thuật toán.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số thuật toán tái tạo ảnh trong kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp sử dụng chùm tia hình nón
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
MỘT SỐ THUẬT TOÁN TÁI TẠO ẢNH
TRONG KỸ THUẬT CHỤP ẢNH CẮT LỚP
SỬ DỤNG CHÙM TIA HÌNH NÓN
Kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp sử dụng chùm tia hình nón có ứng dụng rất quan trọng trong việc
chẩn đoán hình ảnh trong y tế và kiểm tra không phá hủy vật liệu, đặc biệt đối với các trường hợp yêu
cầu thời gian trả kết quả nhanh và mức độ chính xác cao. Để đáp ứng được yêu cầu đó, giải thuật tái
tạo hình ảnh đóng vai trò rất quan trọng. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu và đưa ra đánh
giá ưu nhược điểm của một số thuật toán tái tạo ảnh sử dụng trong kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp sử dụng
chùm tia hình nón. Phương pháp mô phỏng hệ chụp ảnh cắt lớp hình nón cũng được sử dụng để tạo
ra dữ liệu hình chiếu phong phú hơn, giúp nghiên cứu đánh giá được nhiều khía cạnh của các thuật
toán.
1. TỔNG QUAN nâng cao độ phân giải của hình ảnh, kỹ thuật chụp
cắt lớp mới (thế hệ thứ 7) đã được phát triển, dựa
Kỹ thuật chụp ảnh cắt lớp vi tính (CT) đã trải
trên phương pháp chụp cắt lớp sử dụng chùm tia
qua sự phát triển nhanh chóng trong vòng 50 năm
bức xạ hình nón [5]. Những ưu điểm chính trong
qua. Hiện nay, nó không chỉ cung cấp các hình
việc sử dụng các chùm tia hình nón trong kỹ thuật
ảnh mặt cắt ngang mà còn thêm nhiều thông tin
chụp ảnh cắt lớp là: giảm thời gian thu thập dữ
hơn như hình ảnh vật thể ba chiều (3D) sử dụng
liệu, nâng cao độ phân giải, giảm tán xạ và giảm
cho chẩn đoán trong y tế và kiểm tra không phá
thời gian chiếu xạ. Với phương pháp này, toàn bộ
hủy mẫu trong công nghiệp. Cho đến nay, thiết bị
thông tin ba chiều bên trong của đối tượng thu
chụp ảnh cắt lớp CT đã trải qua 7 thế hệ. Sự phân
được và có thể được sử dụng để lấy bất kỳ hình
biệt giữa các thế hệ chủ yếu thông qua hình học
ảnh hoặc hình ảnh cắt ngang nào từ một bộ phận
của chùm bức xạ chiếu vào vật, vào cấu trúc của
nhỏ nào đó của vật. Gần đây, do sự phát triển của
hệ đầu dò ghi nhận bức xạ.
công nghệ đầu dò bản phẳng (FPD), CT sử dụng
Hiện nay, đa phần các thiết bị chụp ảnh cắt lớp chùm tia hình nón (CBCT) đã được nghiên cứu
đều được thiết kế dựa trên phương pháp tạo dựng và sử dụng một cách rộng rãi trong rất nhiều ứng
hình ảnh cắt lớp ba chiều từ các đoạn ảnh hai dụng [1-5].
chiều (thế hệ CT cắt lớp thứ 3 đến thứ 6), khi đó
Mặc dù có nhiều ưu việt trong độ phân giải không
các đoạn ảnh hai chiều của một vật thể được tạo
gian và khả năng sử dụng, thiết bị chụp ảnh cắt
ra bằng cách sử dụng chùm tia hình quạt hoặc
lớp CT thế hệ thứ 7 vẫn chưa được sử dụng một
chùm song song [3,4]. Để có được hình ảnh 3D
cách rộng rãi bởi vì vẫn còn có những hạn chế
với các phép quét 2D như vậy, vật phải được di
cần được nghiên cứu và cải tiến trong thời gian
chuyển theo hướng trục quay và phải thực hiện
tới. Trong tương lai, các cải tiến rất có thể sẽ được
nhiều lần quét. Các thủ tục này tốn nhiều thời
hướng tới như giảm thời gian quét; cung cấp hình
gian, vì nó đòi hỏi việc thu thập dữ liệu riêng biệt
ảnh đa thức (kết hợp thêm với các phương pháp
cho từng lần quét, tuy nhiên với các thuật toán
khác); nâng cao độ trung thực và độ tương phản
tốt đã xây dựng được các hình ảnh đủ tốt với giá
của hình ảnh; và kết hợp với các giao thức đặc
thành hợp lý. Để khắc phục các hạn chế đó và
Số 62 - Tháng 03/2020 33
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
biệt cho công việc để giảm liều chiếu cho bệnh 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
nhân hoặc người sử dụng. Ngo ...