Аналіз стійкості методів томографічної реконструкції рентгенівських медичних зображень

  • L. A. Bulavin Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна
  • Y. F. Zabashta Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна
  • O. V. Motolyha Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-5386-2737
  • S. P. Senchurov Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-7404-862X
Ключові слова: рентгенівська комп’ютерна томографія, метод оберненого проеціювання, варіаційний метод

Анотація

Задача реконструкції зображень в рентгенівській комп’ютерній томографії зводиться до розв'язку інтегрального рівняння або системи алгебраїчних рівнянь для дискретного випадку. Задача є некоректною через невідповідність кількості рівнянь та кількості невідомих та через наявність похибки у експериментально виміряних даних. Тому задача пошуку кращого методу реконструкції в томографії є відкритою, всі наявні методи дають наближений результат. У статті проведено порівняння двох методів реконструкції: оберненого проеціювання та варіаційного. Порівняння виконано за допомогою чисельного експерименту, ціллю якого було отримання залежності між похибкою зображення і похибкою експерименту. Встановлено, що на відміну від варіаційного метода зображення, отримане методом оберненого проеціювання, нестійке: для нього відсутня збіжність наближеного зображення до точного при наближенні похибки експерименту до нуля. Варіаційний метод показав гарні результати реконструкції, незважаючи на малу кількість проекцій та наявність в них похибки.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографії авторів

L. A. Bulavin, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна

Доктор фізико-математичних наук, професор. Академік НАН України. Академік АН ВШ України

Y. F. Zabashta, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна

Доктор фізико-математичних наук, професор кафедри молекулярної фізики, фізичного факультету

O. V. Motolyha, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна

аспірант кафедри молекулярної фізики, фізичного факультету

S. P. Senchurov, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, просп. Глушкова 2 А, м. Київ, Україна

Кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри молекулярної фізики фізичного факультету

Посилання

1. Buzug Thorsten M. Computed Tomography. Berlin: Springer-Verlag; 2008. 522 p.

2. Deans Stanley. The Radon Transformand Some of its Applications. New York : Wilwy; 1983. 304 p.

3. Tikhonov AN, Arsenin V. Solution of Ill-posed Problems. Washington: Winston and Sons; 1977. 272 p.

4. Herman GT. Fundamentals of computerized tomography: Image reconstruction from projection, 2nd edition. London : Springer; 2009. 300 p.

5. Shepp L, Logan B. The Fourier Reconstruction of a Head Section. IEEE Transactions on Nuclear Science. 1974;NS-21:21-43
Опубліковано
2017-09-11
Цитовано
Як цитувати
Bulavin, L. A., Zabashta, Y. F., Motolyha, O. V., & Senchurov, S. P. (2017). Аналіз стійкості методів томографічної реконструкції рентгенівських медичних зображень. Біофізичний вісник, 1(37), 9-15. https://doi.org/10.26565/2075-3810-2017-37-02
Розділ
Медична фізика