Simulace rekonstrukčních metod obrazu, využívaných u CT přístrojů

Tomáš Řeháček

Bachelor's thesis

Simulation of Image Reconstruction Methods Used in CT Equipment

Abstract:

Cílem této bakalářské práce je návrh a vytvoření simulátoru pro modelování rekonstrukčních metod obrazu využívaných u CT přístrojů a modelování artefaktů vznikajících během rekonstrukcí obrazu. K pochopení této problematiky je práce rozdělena do několika kapitol, kde nalezneme popis vzniku ionizujícího záření využívaného v CT přístrojích, jednotlivé generace CT přístrojů a princip vzniku obrazu pomocí CT přístrojů. Rovněž je zde matematické řešení problematiky jednotlivých rekonstrukčních algoritmů využívaných v dnešní době spolu s artefakty, které mohou vzniknout při rekonstrukcích. V dalších kapitolách jsou vysvětleny základní techniky zpracování obrazu dostupné v MATLABu a samotné řešení simulací pro rekonstrukci obrazu spolu se simulací artefaktů. Poslední část tvoří popis jednotlivých uživatelských rozhraní, kde jsou použity jak implementované funkce v MATLABu, tak vlastní návrh řešení rekonstrukcí obrazu vytvořený na základě teorie.

Abstract:

The aim of the thesis is to design and create a simulator for modelling image reconstruction methods used in CT devices and modelling artifacts which arise during an image reconstruction. To understand the issue, the thesis is divided into several chapters, where we can find a description of the origin of the ionizing radiation used in CT devices, a description of each generation of CT devices and a principle of a formation of the image using CT devices. Then there is also a mathematical solution of the issue for each reconstructive algorithms used nowadays along with artifacts that may arise during a reconstruction. The following chapters explain basic techniques of image processing that are available in MATLAB and a solution of simulations of image reconstructions together with a simulation of artifact. The last chapter is composed of the description of user interfaces, where are used implemented functions in MATLAB and there is also an own proposal of a solution of image based on the theory.

Keywords

X-záření, RTG, CT, rekonstrukce obrazu z projekcí, Radonova transformace, sinogram, inverzní Radonova transformace, Fourierova rekonstrukce, prostá zpětná projekce, filtrovaná zpětná projekce, artefakt, MATLAB, ramp filtr, GUI

Keywords

X-ray, CT, image reconstruction from projections, Radon transform, sinogram, inverse Radon transform, Fourier reconstruction, simple back projection, filtered back projection, artifact, MATLAB, ramp filter, GUI

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2014
• Supervisor: Jan Kubíček
• Reader: Michal Kodaj

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bachelor programme / field:
Elektrotechnika / Biomedicínský technik