基于matlab的CT ART算法图像重建

资 源 简 介

基于matlab的CT ART算法图像重建

详 情 说 明

计算机断层扫描(CT)图像重建是医学影像处理的核心技术之一。代数重建技术(ART)作为一种迭代重建算法，相比传统的滤波反投影方法，能够更好地处理不完全投影数据的情况。

在MATLAB中实现ART算法主要包含三个关键步骤：首先需要建立系统矩阵来描述X射线与物体之间的相互作用关系，这个矩阵的每个元素代表射线穿过像素的路径长度。然后是投影数据的获取，通常使用Radon变换模拟理想投影数据，或直接加载真实CT扫描数据。

最核心的迭代过程采用Kaczmarz方法求解大型线性方程组。每次迭代中，算法会将当前重建图像与测量投影进行比较，沿着每条射线方向调整像素值以减少差异。这种逐射线更新的方式使得ART算法对噪声具有较好的鲁棒性，但同时也可能导致收敛速度较慢的问题。

实际应用中可以通过松弛因子来控制迭代步长，平衡收敛速度和稳定性。此外，MATLAB的矩阵运算优势可以高效处理系统矩阵与图像向量之间的乘法操作，这是算法实现的关键性能瓶颈。需要注意的是，ART算法的重建质量高度依赖于迭代次数和初始猜测的选择，通常需要根据具体应用场景进行参数调优。