FDK的锥束CT全三维重建算法

资 源 简 介

FDK的锥束CT全三维重建算法

详 情 说 明

FDK算法是锥束计算机断层扫描(CT)中最经典的三维重建方法，由Feldkamp、Davis和Kress三位学者在1984年提出。该算法通过扩展传统的二维滤波反投影(FBP)方法，实现了对锥形束投影数据的三维重建。

算法核心流程分为三个关键步骤：首先是加权预处理，对锥束几何下的投影数据进行余弦加权，补偿不同探测角度下的射线路径差异。然后是滤波处理，采用斜坡滤波器对加权后的投影数据进行卷积，增强高频成分以抑制模糊效应。最后是三维反投影，将滤波后的数据沿射线路径反向投射到三维容积空间，完成重建。

在MATLAB实现中，需要特别关注几何参数校准。由于锥束扫描的探测器通常呈平面排列，需要考虑X射线源到探测器的距离(SDD)和旋转中心到探测器的距离(SDD)等参数。此外，为提升计算效率，可采用GPU加速处理投影数据的三维插值运算。该算法适用于C型臂等锥束CT设备，在保持合理精度的同时具有较高的计算效率，但需要注意锥角过大时边缘区域的误差会显著增加。