本教程通过MATLAB软件中的Phantom和Radon函数介绍计算机断层扫描(CT)技术的基本原理,包括如何生成CT图像的投影数据及理解Radon变换。适合医学影像处理初学者使用。
在MATLAB环境中处理图像和计算机断层扫描(CT)任务是常见的需求之一。本教程主要讨论如何使用MATLAB中的`phantom`和`radon`函数来学习CT投影及Radon变换,这对于理解图像重建的基本原理非常重要。
`phantom`函数是MATLAB图像处理工具箱的一部分,用于创建模拟测试图像。它可以生成不同类型的体模图像,这些图像是为了验证和演示各种算法而设计的。在本例中,我们使用该函数产生一个典型的具有多个密度区域的二维图像,以模仿人体组织的不同部分。
接下来介绍`radon`函数,在CT重建过程中它扮演着关键角色。Radon变换是一种数学方法,用于将图像信息转换为一系列角度上的投影数据。这一步骤在实际CT扫描中非常重要,因为通过测量物体不同方向的X射线吸收率可以获得这些投影数据。在这段教程里,我们对体模进行了180个视角的投影处理,并且由于对称性关系,一半的数据就足以覆盖整个360度范围。最终得到的结果通常以sinogram的形式展示:横轴表示不同的角度,纵轴代表沿射线方向的位置变化;强度值对应于各个位置上的吸收率。
Radon变换在CT重建中起到连接桥梁的作用,它将图像信息转换为投影数据形式。为了从这些数据恢复原始图像,则需要执行逆向操作——即反Radon变换。MATLAB中的`iradon`函数提供了这种功能,并且通常会结合滤波等预处理步骤来提高最终图像的质量。
总之,通过使用`phantom`和`radon`函数可以模拟CT扫描的过程,并帮助理解图像投影与Radon变换的基本原理。这样的学习过程对于深入掌握CT成像技术及其在医学、工业等领域中的应用具有重要意义。