High speed imaging of dynamic processes with a switched source x-ray CT system
High speed imaging of dynamic processes with a switched source x-ray CT system
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使用开关源 X 射线 CT 系统对动态过程进行高速成像
DOI：
10.1088/0957-0233/26/5/055401
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发表时间：
2015
影响因子：
2.4
通讯作者：
Thompson W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Thompson W
传统的X射线计算机断层摄影（CT）扫描器在其扫描速度方面受到其旋转台架的机械约束的限制，并且因此不提供用于快速移动的动态过程（诸如移动的流体流）的成像的必要的时间分辨率。真实的时间层析成像（RTT）系统是快速锥形束CT扫描器的家族，其替代地使用多个固定离散源和偏移几何结构中的完整探测器环。我们证明了这种高速动态过程的成像中使用该系统的潜力，并给出了使用模拟和真实的实验数据的结果。不寻常的扫描几何形状的结果在图像重建，这是克服使用代数迭代重建技术和显式正则化的一些挑战。通过使用一个简单的时间正则化项，并通过优化源发射模式，我们表明，时间分辨率的系统可以增加在牺牲空间分辨率，这可能是有利的，在某些情况下。给出的结果显示，模拟数据的时间分辨率约为500 µs，真实的实验数据的时间分辨率为3 ms。
Conventional x-ray computed tomography (CT) scanners are limited in their scanning speed by the mechanical constraints of their rotating gantries and as such do not provide the necessary temporal resolution for imaging of fast-moving dynamic processes, such as moving fluid flows. The Real Time Tomography (RTT) system is a family of fast cone beam CT scanners which instead use multiple fixed discrete sources and complete rings of detectors in an offset geometry. We demonstrate the potential of this system for use in the imaging of such high speed dynamic processes and give results using simulated and real experimental data. The unusual scanning geometry results in some challenges in image reconstruction, which are overcome using algebraic iterative reconstruction techniques and explicit regularisation. Through the use of a simple temporal regularisation term and by optimising the source firing pattern, we show that temporal resolution of the system may be increased at the expense of spatial resolution, which may be advantageous in some situations. Results are given showing temporal resolution of approximately 500 µs with simulated data and 3 ms with real experimental data.
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