[发明专利]基于CUDA架构的CT在线重建与实时可视化方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线CT图像在线重建的方法，特别是涉及一种基于CUDA架构的锥束CT图像在线重建与实时可视化的方法。

背景技术

随着硬件的发展，CT扫描速度得到了提高，在实际应用中图像重建时间大于扫描时间而成为应用的瓶颈。CT重建计算量大、耗时高，计算复杂度与被重建体数据量、投影视图个数的乘积成正比，如何提高重建速度受到越来越多的人重视。针对三维重建加速问题，国际一些科研机构和公司已经作了卓有成效的研究和开发，加速可以从算法本身着手降低算法的时间复杂度，也可以开发适合某些特定硬件的算法，比如基于CPU重建、基于GPU重建、基于FPGA重建、基于Cell重建等等。

FDK重建：

经典FDK算法由Feldkamp，Davis，和Kress1984年提出，FDK算法从二维经典算法出发，做了一个近似，从而得到三维重建算法。由于它保留了滤波反投影结构，高效稳定，FDK算法及其改进算法一直以来是应用的主流。FDK算法效率高，在锥角较小的情况下能够取得较好的重建效果。目前也有几种改进的FDK算法来改善锥角问题，FDK算法主要有两大步骤：

第一步，加权滤波：

(1)p~C(θ,a,b)=(R2R2+a2+b2pC(θ,a,b))*gP(a)---(1)]]>

其中p^C(θ，a，b)是投影数据，是扇角和锥角的综合影响，g^P(a)是斜坡函数。

第二步，加权反投影：