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毕业论文-核医学成像系统的高精度几何刻度，共75页，25410字
中文摘要
本实验室正在开发一种基于多针孔准直器和临床 SPECT 探测器的小动物
SPECT 成像系统。其中，系统几何参数刻度实现高分辨率小动物 SPECT 成像的
关键技术。首先，通过对 SPECT 系统进行了几何投影建模，从点源投影图像中
求得相应的质心值，利用最小二乘准则，成功的刻度了符合重建精度要求的几何
参数，使得重建图像有不低于 0.5 mm 的空间分辨率。其次基于奇异值分解（SVD）
理论，研究了不同扫描轨道的几何刻度惟一性，同时定量地给出了不同扫描轨道
的几何刻度精度比较，结合实验数据得到了 SPECT 系统质心方差值，最后利用
质心方差值定量的计算不同扫描轨道的几何刻度精度。
关键词：小动物 SPECT；几何刻度；扫描轨道；奇异值分解；刻度精度评估

目录
第 1 章
引 言 .1
1.1 SPECT 简介 ........1
1.2 小动物 SPECT 简介与现状 ...2
1.2.1 小动物 SPECT 简介 2
1.2.2 小动物 SPECT 现状 2
1.3 针孔准直器在小动物 SPECT 中的应用 .....3
1.4 实验小动物 SPECT 系统 .......4
1.5 MATLAB 数值计算平台 ........7
1.6 课题目的及意义 8
第 2 章 实际 SPECT 系统的几何刻度 ....9
2.1 几何投影模型的建立 ...9
2.1.1 SPECT 系统及刻度实验说明 .......9
2.1.2 几何投影模型及几何参数 .........10
2.1.3 理想情况下几何模型投影方程 .12
2.1.4 考虑穿透效应产生的投影偏移 .13
2.2 数据采集及处理 ........15
2.2.1 扫描轨道 .....15
2.2.2 从点源投影图像计算质心 .........16
2.3 几何参数刻度 ..20
2.3.1 基于最小二乘拟合的刻度方法 .20
2.3.1 几何刻度结果 .......20
2.3.2 不同轨道的刻度精度比较 .........21
2.4 基于 Gate 程序的 MonteCarlo 模拟验证 23
2.5 图像重建结果 ..24
第 3 章 几何精度刻度的定量评估 .......27
3.1 基于 SVD 的刻度精度分析方法 ....27
3.1.1 SVD 方法介绍 .......27
3.1.2 基于 SVD 的 SPECT 几何刻度精度评估方法 .........28
3.2 不同扫描轨道刻度精度的 SVD 分析 ......30
3.2.2 Jacobi 矩阵奇异值与几何刻度惟一性比较 ....30
3.2.3 基于 SVD 的几何刻度精度分析 .........32
3.3 从实验数据求解质心绝对方差值 ..35
3.4 不同扫描轨道绝对刻度精度估计 ..40
第 4 章 总 结 .........43
4.1 主要工作总结 ..43
4.2 后续工作展望 ..43
插图索引 ........45
表格索引 ........47
参考文献 ........49
致谢 ........51
声明 ........53
附录 A 外文资料的书面翻译 ........55