图像重建：旋转轴不稳定对CT图像质量的定量分析

本文主要探讨了图像重建过程中旋转轴不稳定对大型工业计算机断层成像(CT)系统图像质量的具体影响。作者赵昊彤、刘以农和李荐民针对这一问题，在理论层面上深入研究了基于"平行束投影"和"滤波反投影"这两种常见的CT成像算法，着重分析了旋转轴的不稳定如何影响CT系统的点扩展函数(PSF)，这是一种衡量图像分辨率的关键指标。 作者首先通过数学推导，阐述了在旋转轴不稳定的条件下，点扩展函数如何随时间变化，从而导致空间分辨率的降低。他们提出了一种方法来估计这种情况下空间分辨率的损失，这种方法考虑了实际操作中的不确定因素，如机器振动和热膨胀等。接着，他们利用Mathematica 4.0这一高级数学计算软件进行了计算机模拟，将理论模型转化为可量化的图像，以验证其准确性和实用性。 论文结果显示，理论估算与计算机模拟图像之间的匹配度良好，这表明提出的理论模型能够作为实际工业CT系统中旋转轴不稳定影响图像空间分辨率的参考。这对于理解系统性能、优化机械定位精度以及确保图像质量具有重要意义。此外，这些研究成果还为大型工业CT系统中确定转台轴线的径向偏移提供了可靠的理论依据，对于设备维护和性能提升具有直接指导作用。 这篇文章深入研究了CT技术中的一个关键挑战，即旋转轴稳定性对图像质量的影响，不仅提供了理论分析，还通过实证计算验证了其有效性。这对于CT技术领域的工程师和研究人员来说，是一篇极具价值的科研成果，有助于提高工业应用中的成像质量和系统稳定性控制。