| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 CT技术及其重建算法加速研究的背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.1.1 CT技术应用与发展 | 第8-9页 |
| 1.1.2 CT重建加速的意义 | 第9-10页 |
| 1.2 CT重建算法加速的国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 图像重建加速的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 GPU硬件加速方法的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第12-14页 |
| 2 CT技术的组成与成像基础 | 第14-28页 |
| 2.1 CT技术的组成及扫描方式 | 第14-19页 |
| 2.1.1 CT技术的组成 | 第14-16页 |
| 2.1.2 CT技术的扫描方式 | 第16-19页 |
| 2.2 CT技术的物理基础 | 第19-22页 |
| 2.2.1 X射线的性质 | 第19-21页 |
| 2.2.2 朗伯-比尔定律 | 第21-22页 |
| 2.3 CT技术的数学基础 | 第22-26页 |
| 2.3.1 二维Radon变换和Radon反变换 | 第22-24页 |
| 2.3.2 三维Radon变换和Radon反变换 | 第24-25页 |
| 2.3.3 中心切片定理 | 第25-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 3 三维锥形束CT技术重建算法研究 | 第28-48页 |
| 3.1 二维扇形束CT技术的FBP重建算法研究 | 第28-31页 |
| 3.1.1 扇形束等角FBP重建算法研究 | 第29-30页 |
| 3.1.2 扇形束等距FBP重建算法研究 | 第30-31页 |
| 3.2 滤波函数设计准则 | 第31-32页 |
| 3.3 常用滤波函数 | 第32-37页 |
| 3.3.1 R-L滤波函数 | 第32页 |
| 3.3.2 S-L滤波函数 | 第32-33页 |
| 3.3.3 余弦滤波函数 | 第33页 |
| 3.3.4 NEW滤波函数 | 第33-34页 |
| 3.3.5 混合滤波函数 | 第34-37页 |
| 3.4 三维锥形束CT技术的FDK重建算法研究 | 第37-39页 |
| 3.5 实验结果及分析 | 第39-46页 |
| 3.5.1 关于扇形束FBP算法的实现以及重建界面的搭建 | 第39-41页 |
| 3.5.2 重建算法中滤波函数的选取 | 第41-44页 |
| 3.5.3 三维重建仿真及实验分析 | 第44-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-48页 |
| 4 基于CUDA技术的FDK算法并行加速研究 | 第48-66页 |
| 4.1 计算机显示技术及其发展 | 第48-50页 |
| 4.1.1 图形处理器概述 | 第48-49页 |
| 4.1.2 计算机显示技术的发展 | 第49-50页 |
| 4.2 CUDA架构 | 第50-54页 |
| 4.2.1 主机与设备 | 第51页 |
| 4.2.2 线程层次结构 | 第51-52页 |
| 4.2.3 CUDA程序框架 | 第52-54页 |
| 4.2.4 CUDA存储器 | 第54页 |
| 4.3 FDK算法的并行原理分析 | 第54-57页 |
| 4.3.1 以视角为依据的并行性分析 | 第54-55页 |
| 4.3.2 以重建对象划分为依据的并行性分析 | 第55-57页 |
| 4.4 利用CUDA技术实现FDK算法的步骤 | 第57-62页 |
| 4.4.1 加权计算 | 第57-58页 |
| 4.4.2 滤波计算 | 第58-60页 |
| 4.4.3 反投影计算 | 第60-61页 |
| 4.4.4 反投影计算详解 | 第61-62页 |
| 4.5 实验结果 | 第62-65页 |
| 4.5.1 算法加速性能评估指标 | 第62-63页 |
| 4.5.2 实验环境配置及实验结果 | 第63-65页 |
| 4.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 总结与展望 | 第66-68页 |
| 5.1 研究工作总结 | 第66-67页 |
| 5.2 下一步展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 附录 | 第74页 |