Röntgentomografia ja rekonstruktioalgoritmit
Timperi, Heidi (2025)
Kandidaatintyö
2025
School of Engineering Science, Laskennallinen tekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025051946939
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025051946939
Tiivistelmä
Työn tavoitteena on perehtyä röntgentomografian matemaattiseen taustaan sekä tutustua ASTRA- ohjelman tarjoamiin rekonstruktioalgoritmeihin. Numeeristen esimerkkien avulla havainnollistetaan eri rekonstruktiomenetelmiä. Työssä esitellään Radon-muunnos ja ASTRA-ohjelman sisältämät rekonstruktioalgoritmit. Esitellään eteenpäinprojektio, takaisinprojektio, suodatettu takaisinprojektio, ART, SART, SIRT ja CGLS.
Numeerisissa esimerkeissä rekonstruoidaan Shepp-Logan phantom kuvaa erilaisilla ASTRA-ohjelman rekonstruktioalgoritmeilla. Rekonstruktiot toteutetaan Matlab-ohjelmistolla. Phantom-kuvaan lisätään myös kohinaa sekä rajoitetaan projektioiden määrää ja katsotaan miten se vaikuttaa rekonstruktion laatuun eri algoritmien tapauksessa. Vertaillaan eri rekonstruktioalgoritmeja toisiinsa.
Numeerisissa esimerkeissä rekonstruoidaan Shepp-Logan phantom kuvaa erilaisilla ASTRA-ohjelman rekonstruktioalgoritmeilla. Rekonstruktiot toteutetaan Matlab-ohjelmistolla. Phantom-kuvaan lisätään myös kohinaa sekä rajoitetaan projektioiden määrää ja katsotaan miten se vaikuttaa rekonstruktion laatuun eri algoritmien tapauksessa. Vertaillaan eri rekonstruktioalgoritmeja toisiinsa.