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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.43.2008.tde-10032009-132445
Document
Author
Full name
Ericky Caldas de Almeida Araujo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2008
Supervisor
Committee
Costa, Paulo Roberto (President)
Lopes, Ricardo Tadeu
Robilotta, Cecil Chow
Title in Portuguese
Estudo e aplicação do algoritmo FDK para a reconstrução de imagens tomográficas multi-cortes
Keywords in Portuguese
Algoritmo
Recosntrução
Tomografia computadorizada
Abstract in Portuguese
O presente projeto consistiu no estudo e aplicação do algoritmo FDK (Feldkamp-Davis-Kress) para a reconstrução de imagens tomográficas utilizando a geometria de feixe cônico, resultando na implementação de um sistema adaptado de tomografia computadorizada multicortes (TCMC). Para a aquisição das projeções, utilizou-se uma plataforma giratória com goniômetro acoplado, um equipamento de raios X e um detector digital, tipo CCD. Para processar a reconstrução das imagens, foi utilizado um PC, no qual foi implementado o algoritmo FDK. Inicialmente foi aplicado o algoritmo FDK original, no qual se assume o caso físico ideal no processo de medições. Em seguida, foram incorporadas ao algoritmo, algumas correções de artefatos relacionados ao processo de medição das projeções. Para testar o funcionamento do algoritmo implementado, foram feitas reconstruções a partir de projeções simuladas computacionalmente. Foram montados e testados três sistemas de aquisição de projeções, nos quais foram usados diferentes equipamentos de raios X, detectores, metodologias e técnicas radiográficas, a fim de garantir que fossem coletados os melhores conjuntos possíveis de projeções. Realizou-se a calibração do sistema de TCMC implementado. Para isso, utilizou-se um objeto com uma distribuição de coeficientes de atenuação linear conhecida, que foi projetado e fabricado especificamente para isto. Por fim, o sistema de TCMC implementado foi utilizado na reconstrução tomográfica de um objeto não homogêneo, cuja distribuição volumétrica do coeficiente de atenuação linear é desconhecida. As imagens reconstruídas foram analisadas a fim de avaliar o desempenho do sistema de TCMC implementado.
Title in English
Study and application of the FDK algorithm for multi-slice tomographic images reconstruction
Keywords in English
Algorithm
Computed tomography
Reconstruction
Abstract in English
This work consisted on the study and application of the FDK (Feldkamp-Davis-Kress) algorithm for tomographic image reconstruction using cone-beam geometry, resulting on the implementation of an adapted multi-slice computed tomography (MSCT) system. For the acquisition of the projections, a rotating platform coupled to a goniometer, an x-ray equipment and a CCD type digital detector were used. The FDK algorithm was implemented on a PC which was used for the reconstruction process. Initially, the original FDK algorithm was applied considering only the ideal physical conditions in the measurement process. Then some artifacts corrections related to the projections measurement process were incorporated. Computational simulations were performed to test the functioning of the implemented algorithm. Three projections acquisition systems, which used different x-ray equipments, detectors, methodologies and radiographic techniques, were assembled and tested in order to ensure that the best possible set of data was collected. The implemented MSCT system was calibrated. A specially designed and manufactured object with a known linear attenuation coefficient distribution was used for this purpose. Finally, the implemented MSCT system was used for multi-slice tomographic reconstruction of an inhomogeneous object, whose attenuation coefficient distribution was unknown. The reconstructed images were analyzed to assess the performance of the TCMC system that was implemented.
 
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DissertECAA.pdf (21.95 Mbytes)
Publishing Date
2009-04-06
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • COSTA, P. R., e ARAUJO, E. C. A. Aplicação do algoritmo FDK para a reconstrução de imagens tomográficas multicortes [doi:10.4322/rbeb.2012.084]. Revista Brasileira de Engenharia Biomédica [online], 2010, vol. 26, p. 105-120.
  • ARAUJO, E. C. A., e COSTA, P. R. ESTUDO E APLICAÇÃO DO ALGORITMO FDK PARA RECONSTRUÇÃO DE IMAGENS TOMOGRÁFICAS. In III Simpósio de Instrumentação e Imagens Médicas, São Carlos - SP, 2007. Anais do III Simpósio de Instrumentação e Imagens Médicas., 2007.
  • ARAUJO, E. C. A., e COSTA, P. R. IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA SIMPLIFICADO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA MULTI-CORTES UTILIZANDO O ALGORITMO FDK. In XIII Congresso Brasileiro de Física Médica, Belo Horizonte, 2008. Anais do XIII Congresso Brasileiro de Física Médica., 2008. Resumo. Dispon?vel em: http://www.abfm.org.br\bh2008.
  • COSTA, P. R., e ARAUJO, E. C. A. APLICAÇÃO DE SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS NO ESTUDO DA DEPENDÊNCIA DA QUALIDADE DE IMAGENS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA EM FUNÇÃO DA RESOLUÃO DAS PROJEÇÕES. In 38a. Jornada Paulista de Radiologia, São Paulo, 2008. Anais da 38a. Jornada Paulista de Radiologia., 2008. Resumo.
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