論文の概要: BPF Algorithms for Multiple Source-Translation Computed Tomography
Reconstruction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.18878v1
- Date: Tue, 30 May 2023 09:20:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-31 17:21:09.681484
- Title: BPF Algorithms for Multiple Source-Translation Computed Tomography
Reconstruction
- Title（参考訳）: マルチソーストランスレーショナルct再構成のためのbpfアルゴリズム
- Authors: Zhisheng Wang (1 and 2), Haijun Yu (3), Yixing Huang (4), Shunli Wang
(1 and 2), Song Ni (3), Zongfeng Li (3), Fenglin Liu (3), Junning Cui (1 and
2) ((1) Center of Ultra-Precision Optoelectronic Instrument Engineering,
Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China, (2) Key Lab of
Ultra-Precision Intelligent Instrumentation (Harbin Institute of Technology),
Ministry of Industry and Information Technology, Harbin 150080, China, (3)
Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Systems, Ministry of
Education, Chongqing University, Chongqing 400044, China, (4) Oncology,
University Hospital Erlangen, Friedrich-Alexander-University
Erlangen-Nuremberg, 91054 Erlangen, Germany) These authors contributed
equally: Zhisheng Wang, Haijun Yu Corresponding authors: Junning Cui, Fenglin
Liu
- Abstract要約: 近年,Multiple Source Translation CT (mSTCT) と呼ばれる新しいスキャニングモードを導入し,マイクロCTシステムの視野(FOV)を効果的に拡大した。
本稿では,低音源サンプリング比で高解像度画像の再構成を可能にする,mSTCT再構成,後方投影フィルタ (BPF) のための新しいアルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.100705834629961
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Micro-computed tomography (micro-CT) is a widely used state-of-the-art
instrument employed to study the morphological structures of objects in various
fields. Object-rotation is a classical scanning mode in micro-CT allowing data
acquisition from different angles; however, its field-of-view (FOV) is
primarily constrained by the size of the detector when aiming for high spatial
resolution imaging. Recently, we introduced a novel scanning mode called
multiple source translation CT (mSTCT), which effectively enlarges the FOV of
the micro-CT system. Furthermore, we developed a virtual projection-based
filtered backprojection (V-FBP) algorithm to address truncated projection,
albeit with a trade-off in acquisition efficiency (high resolution
reconstruction typically requires thousands of source samplings). In this
paper, we present a new algorithm for mSTCT reconstruction,
backprojection-filtration (BPF), which enables reconstructions of
high-resolution images with a low source sampling ratio. Additionally, we found
that implementing derivatives in BPF along different directions (source and
detector) yields two distinct BPF algorithms (S-BPF and D-BPF), each with its
own reconstruction performance characteristics. Through simulated and real
experiments conducted in this paper, we demonstrate that achieving same
high-resolution reconstructions, D-BPF can reduce source sampling by 75%
compared with V-FBP. S-BPF shares similar characteristics with V-FBP, where the
spatial resolution is primarily influenced by the source sampling.
- Abstract（参考訳）: micro-computed tomography (micro-ct) は様々な分野の物体の形態構造を研究するために広く使われている最先端の装置である。
物体回転は、異なる角度からのデータ取得を可能にするmicro-ctの古典的な走査モードであるが、fov(field-of-view)は、高分解能撮像を目的とした検出器のサイズによって主に制限されている。
近年,Multiple Source Translation CT (mSTCT) と呼ばれる新しいスキャニングモードを導入し,マイクロCTシステムのFOVを効果的に拡張した。
さらに,高分解能再構成は数千のソースサンプリングを必要とするが,提案手法を応用した仮想投影型フィルタバックプロジェクション (V-FBP) アルゴリズムを開発した。
本稿では,低音源サンプリング比で高解像度画像の再構成を可能にする,mSTCT再構成,後方投影フィルタ (BPF) のための新しいアルゴリズムを提案する。
さらに, BPFの導関数を異なる方向(ソースと検出器)に沿って実装すると, 2つの異なるBPFアルゴリズム(S-BPFとD-BPF)がそれぞれ独自の再構成性能特性を持つことがわかった。
そこで本研究では, d-bpfの高分解能再現を実現することで, v-fbpと比較して, ソースサンプリングを75%削減できることを実証する。
S-BPFはV-FBPと類似した特性を有しており、空間分解能は主にソースサンプリングの影響を受けている。
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