基于冷阴极平板射线源的稀疏角度CT成像方法

【作者】 李阳； 段嘉毓； 牟轩沁；

【机构】 西安交通大学信息与通信工程学院；

【摘要】 相比于传统的热阴极X射线源,冷阴极X射线源体积小、能耗低、响应快,具有更高的时间分辨率,为计算机断层重建的发展带来了新的契机。大体积的热阴极射线源在成像时,为了使射线覆盖成像物体的感兴趣区（ROI）,源与成像物体距离较远,造成成像系统体积庞大。冷阴极射线源可以将上千点源密集集成在同一平板上^[1-3],工作时,这种平板射线源的每个点源覆盖成像物体的一部分,所有点源联合可完全覆盖成像物体的感兴趣区域,使X射线源能够与成像物体紧密耦合,实现近距离成像,避免对非相关区域的辐射,降低剂量并缩小成像系统体积,使得成像系统小型化,便携化,降低X射线检查带来的危害,增加CT成像应用场景。目前,冷阴极平板射线源成像能量低,单一光源射线强度远低于探测器的探测下限,射线束均匀发散,不加约束的直接使用,不仅光子利用率低,且会对物体的非感兴趣区进行照射,增加辐射剂量。针对这些问题,我们设计了应用于冷阴极平板射线源的束光器。另外,基于平板射线源的面阵列特点,其单次投影可提供更多角度信息,我们设计了使用冷阴极平板射线源的稀疏角度成像系统及成像算法,可以实现对物体的近距离CT成像。通过仿真实验,证明了系统设计与算法的有效性,为后续研究基于新型平板射线源的成像系统打下基础。更多还原