《動態雙能區能譜CT成像理論和方法研究》是依託清華大學，由李亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：動態雙能區能譜CT成像理論和方法研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：李亮
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相比傳統X射線CT，能譜CT在物質識別方面具有明顯的優勢，被認為是未來CT的發展方向之一。然而，作為核心器件的光子計數探測器目前還存在某些弊端：ASIC電路的複雜度限制了能區的數量，同時多能區設計導致每個能區數據信噪比下降。為克服上述難題，本項目組提出了一種動態雙能區光子計數探測器的新設計思路，僅使用兩個動態變化的高低能區完成整個能譜內光子的採集，其優勢在於：通過CT掃描過程中動態調整每個探測器像素的能區閾值，理論上可以獲得任意多個能區的數據，有可能獲得比現有技術更高的能量解析度、空間解析度和更低的成本。本項目將針對動態雙能區能譜CT，研究其X射線成像的物理機制和數學模型，以及能譜CT圖像重建方法和材料分解方法，利用蒙卡模擬及現有實驗平台對上述理論和方法進行驗證。作為一種新的能譜CT設計理念，一旦本項目驗證了其成像理論和方法的可行性，將會對本領域探測器及新型能譜CT的發展產生重要影響。
結題摘要
本項目針對動態雙能區X射線能譜CT，研究了其成像的物理機制和數學模型，以及能譜CT圖像重建方法和材料分解方法，並對現有實驗平台進行了升級改造和實驗驗證。本項目創新性地提出了適用於動態雙能區能譜CT圖像重建的方法和材料分解方法，創新性地提出了基於去光電、動態雙基材料和圖像域聚類的能譜CT材料分解方法，創新地提出了X射線能譜和螢光CT雙模態同時成像技術。利用蒙卡模擬和真實實驗對上述理論和方法進行了驗證和最佳化改進，為研製新型能譜CT成像系統，以及其在工業、安檢、醫療等領域的套用推廣奠定了理論和實驗基礎。其中高能雙能CT重建和材料分解相關技術已經成功套用於世界首套大型貨櫃高能雙能CT產品中，開啟了海關貨櫃三維CT成像和智慧型審圖的新時代。
