論文の概要: Cutting Voxel Projector a New Approach to Construct 3D Cone Beam CT Operator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.09841v1
• Date: Tue, 19 Oct 2021 10:54:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-10-20 19:45:10.561001
• Title: Cutting Voxel Projector a New Approach to Construct 3D Cone Beam CT Operator
• Title（参考訳）: 3次元コーンビームCT演算子構築のための新しいボクセルプロジェクタ
• Authors: Vojt\v{e}ch Kulvait (1), Georg Rose (1) ((1) Institute for Medical Engineering and Research Campus STIMULATE, University of Magdeburg, Magdeburg, Germany)
• Abstract要約: 我々は3次元コーンビームトモグラフィ再構成のための新しいプロジェクターのクラスを導入する。 我々は,与えられた検出器画素に投影されたボクセル体積と,その画素上で検出された消去値への寄与との関係を解析式を用いて解析した。 我々は、特に代数的再構成技術に使用できるほぼコンパクトなプロジェクタとバックプロジェクタを構築した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: In this paper, we introduce a new class of projectors for 3D cone beam tomographic reconstruction. We find analytical formulas for the relationship between the voxel volume projected onto a given detector pixel and its contribution to the extinction value detected on that pixel. Using this approach, we construct a near-exact projector and backprojector that can be used especially for algebraic reconstruction techniques. We have implemented this cutting voxel projector and a less accurate, speed-optimized version of it together with two established projectors, a ray tracing projector based on Siddon's algorithm and a TT footprint projector. We show that the cutting voxel projector achieves, especially for large cone beam angles, noticeably higher accuracy than the TT projector. Moreover, our implementation of the relaxed version of the cutting voxel projector is significantly faster than current footprint projector implementations. We further show that Siddon's algorithm with comparable accuracy would be much slower than the cutting voxel projector. All algorithms are implemented within an open source framework for algebraic reconstruction in OpenCL 1.2 and C++ and are optimized for GPU computation. They are published as open-source software under the GNU GPL 3 license, see https://github.com/kulvait/KCT_cbct.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,3次元コーンビームトモグラフィ再構成のための新しいプロジェクタについて紹介する。 与えられた検出器画素に投影されたボクセル体積と、その画素に検出された絶滅値への寄与との関係に関する解析式を求める。 このアプローチを用いることで、特に代数的再構成技術に使用できるほぼコンパクトなプロジェクタとバックプロジェクタを構築する。 Siddonのアルゴリズムに基づくレイトレーシングプロジェクターとTTフットプリントプロジェクターの2つの既存のプロジェクターとともに、この切断ボクセルプロジェクターと、より精度の低い速度最適化バージョンを実装した。 カットボクセルプロジェクターは、特に大きなコーンビーム角に対して、TTプロジェクターよりも顕著に高い精度で達成できることを示す。 さらに,カットボクセルプロジェクタの緩和版の実装は,現在のフットプリントプロジェクタ実装よりもはるかに高速である。 さらに、Siddonのアルゴリズムの精度は、カットボクセルプロジェクターよりもはるかに遅くなることを示した。 すべてのアルゴリズムはOpenCL 1.2とC++の代数的再構成のためのオープンソースフレームワーク内に実装され、GPU計算に最適化されている。 GNU GPL 3ライセンスの下でオープンソースソフトウェアとして公開されており、https://github.com/kulvait/KCT_cbctを参照。

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