基于MATLAB的头部CT仿真模型FBP图像重建与分析系统

资 源 简 介

本项目实现MATLAB环境下的头部CT仿真模型FBP图像重建系统，支持投影数据的高质量重建与图像质量评估分析，适用于医学影像处理教学与研究。

详 情 说 明

头部CT仿真模型的FBP图像重建与分析系统

项目介绍

本项目是一个基于滤波反投影（Filtered Back Projection, FBP）算法的头部CT图像重建系统。系统能够对头部仿真模型的投影数据进行高质量重建，并提供全面的重建图像质量评估与分析功能。该系统支持多种滤波器选择，允许用户灵活调整重建参数，并可视化观察参数变化对重建效果的影响，适用于CT成像原理的学习和重建算法的研究。

功能特性

• 核心重建算法：实现标准的FBP重建流程，包括Radon正变换与逆变换
• 多滤波器支持：提供Ram-Lak、Shepp-Logan、Cosine等多种频域滤波器
• 参数灵活调整：支持投影角度数量、探测器像素尺寸、重建图像尺寸等关键参数设置
• 质量评估：集成PSNR、SSIM等客观图像质量评价指标
• 可视化分析：实时显示投影数据、滤波过程、重建结果及参数影响曲线
• 后处理功能：包含对比度调整、噪声分析、分辨率评估等图像分析工具

使用方法

1. 准备投影数据：将头部仿真模型的投影数据（sinogram格式）保存为.mat或.txt文件
2. 设置重建参数：指定投影角度数量、探测器尺寸、滤波器类型和图像尺寸
3. 执行重建：运行主程序开始图像重建过程
4. 查看结果：系统将输出重建图像、质量评估报告和对比分析图表
5. 参数优化：调整参数后重新运行，观察不同设置对重建质量的影响

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox, Signal Processing Toolbox
• 内存建议：至少8GB RAM（用于处理512×512及以上尺寸的重建）

文件说明

主程序文件整合了系统的完整工作流程，其核心功能包括：读取投影数据并验证格式完整性，解析用户输入的重建参数并进行有效性检查，根据所选滤波器类型执行频域滤波处理，调用反投影算法完成图像重建计算，对重建结果进行多指标质量评估并生成详细报告，同时提供重建过程各阶段的可视化展示和对比分析功能。