Röntgen alapú képalkotás rekonstrukciós problémájának vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Hadházi Dániel
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A modern orvosi diagnosztikában egyre jelentősebb szerepük van az emberi test belső struktúrájának nem invazív vizsgálatát lehetővé tevő képalkotó eljárásoknak. Napjaink technológiai fejlettsége lehetővé teszi a digitális tomoszintézis gyakorlati alkalmazhatóságát, mely során a vizsgált objektum rekonstrukciója csupán limitált szögtartományú projekció sorozat birtokában történik meg. A módszer jelentőségét a szűrővizsgálatok igényeit kielégítő alacsony költségvonzata és felhasznált sugárdózisa adja, miközben diagnosztikai hatékonysága a korszerű komputertomográfiás felvételekét közelíti.

A képalkotó eljárások legfontosabb lépése a vizsgált térfogat projekciókból történő háromdimenziós rekonstrukciója, amely az inverz problémákat jellemző alapos mérnöki tervezést igénylő feladatok körébe tartozik. Számos egzakt matematikai rekonstrukciós eljárás létezik a probléma megoldására, melyek azonban a tomografikus szögtartomány limitálásával, illetve a projekciókon megjelenő zajjal explicit módon nem foglalkoznak, hatásukat nem képesek korrigálni.

Limitált szögtartományú eljárások esetében bizonyos orientációjú intenzitásváltozások rekonstrukciója elméletileg sem lehetséges. Mindamellett a felvételi elrendezés által meghatározott leképezést vizsgáló mátrixalgebrai módszerek lehetőséget teremtenek a rekonstrukciós tér különböző zajérzékenységű altereinek meghatározására. Ilyen típusú vizsgálatokkal lehetővé válik előre meghatározott minőségi elvárásokat kielégítve, a maximális diagnosztikai értékű felvételek előállítását lehetővé tevő, optimális geometriai elrendezés meghatározása.

Szakdolgozatomat a röntgen alapú, pszeudo háromdimenziós képalkotó eljárások, a hozzájuk tartozó felvételi elrendezések és rekonstrukciós módszerek áttekintésével kezdem. Röviden ismertetem az általam implementált – a vizsgálatok jellegéhez jól igazodó – projekciós adatok előállítására képes rendszert. Egy algebrai (pszeudoinverzes) és egy analitikus (szűrt visszavetítéses) rekonstrukciós eljárás alkalmazásával vizsgálom a limitált tomografikus szögtartomány és a zajos projekciók rekonstrukcióra gyakorolt hatását. Megfigyeléseimet az eljárások mögöttes matematikájának ismertetése mellett mindvégig mintapéldákkal is illusztrálom.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.