利用Matlab已有的函数(radon, iradon, fanbeam, ifanbeam, phantom等),用Shepp-Logan模型进行平行束和锥束的正投影和反投影重建。测试间隔1度、5度和10度的360度正投影下重建结果的差异,分析角度间隔对结果的影响。
时间: 2024-12-13 17:18:27 浏览: 16
medfunc3DProjectHeadModel - 副本_三维Shepp-Logan_
在MATLAB中,Shepp-Logan模型是一种常用的标准X射线图像体模,用于CT成像模拟和算法验证。要利用`radon`, `iradon`, `fanbeam`, 和 `ifanbeam` 函数进行正投影和反投影重建,首先你需要做的是:
1. **创建Shepp-Logan模型**:使用MATLAB的`phantom('shepplogan')`生成Shepp-Logan图像,这是一个二维数组,代表了理想的身体组织密度分布。
2. **进行正投影**:使用`radon`函数将二维图像转换为一维的投影数据,你可以选择不同的角度间隔,比如1度、5度和10度。例如:
```matlab
angles = linspace(0, 180, 360); % 360度均匀采样
projections_1deg = radon(phantom, angles, 'angle');
projections_5deg = radon(phantom, angles, 'angle', 5);
projections_10deg = radon(phantom, angles, 'angle', 10);
```
3. **反投影恢复图像**:对于平行束(线性探测器)情况,使用`iradon`函数从投影数据重构图像:
```matlab
reconstructed_1deg = iradon(projections_1deg, angles, 'angles');
reconstructed_5deg = iradon(projections_5deg, angles, 'angles', 5);
reconstructed_10deg = iradon(projections_10deg, angles, 'angles', 10);
```
对于锥形束(扇形探测器)情况,可以使用`fanbeam`和`ifanbeam`函数,步骤类似。
4. **比较结果**:通过比较不同角度间隔下的重建图像,可以看到随着角度间隔变大,重建图像的细节可能会降低,因为信息丢失较多。可以通过计算峰值信噪比(PSNR)、结构相似性指数(SSIM)或其他质量指标来量化这种影响。
5. **分析**:理论上,较小的角度间隔能提供更多的辐射剂量,并且有助于减少伪影,但是计算成本会增加。而较大的角度间隔可能导致图像模糊和结构失真。因此,实际应用中需要权衡重建精度和效率。
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