Validation of a three-dimensional head phantom for imaging data

• Autorzy: Podolszańska Jolanta

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.3663

Warianty tytułu

PL

Walidacja trójwymiarowego fantomu głowy dla danych obrazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the research results on the design of a three-dimensional head phantom for cone beam projection. The head model is based on a Shepp-Logan mathematical head model, which is used to simulate the operation of the CT scanner. The model is then compared with the reference data for structural similarity, reasoning, and shape. The geometric parameters of the obtained images are investigated. The reconstructed image is analyzed using the FDK method. The results show that the geometric parameters directly correlate with the number of projections. A mathematical framework of cone beam 3d reconstruction via the first derivative of the radon transform is presented.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad projektem trójwymiarowego fantomu głowy do projekcji wiązki stożkowej. Model głowy jest oparty na matematycznym modelu głowy Shepp-Logan, który jest używany do symulacji działania skanera CT. Model jest następnie porównywany z danymi referencyjnymi pod kątem podobieństwa strukturalnego, rozumowania i kształtu. Badane są parametry geometryczne uzyskanych obrazów. Zrekonstruowany obraz jest analizowany przy użyciu metody FDK. Wyniki pokazują, że parametry geometryczne mają bezpośredni związek z liczbą projekcji. Przedstawiono matematyczne ramy rekonstrukcji 3D wiązki stożkowej za pomocą pierwszej pochodnej transformaty radonowej.

Słowa kluczowe

EN

computed tomography; FDK reconstruction; 3D mathematical phantom; Shepp-Logan phantom

PL

tomografia komputerowa; rekonstrukcja FDK; trójwymiarowy matematyczny model fantomu; fantom Shepp-Logan

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 13, nr 3
• Strony: 29--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., fot., tab.

Twórcy

autor

Podolszańska Jolanta

• Częstochowa University of Technology, Częstochowa, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6032-5654

Bibliografia

• [1] Batur A. et al.: Hounsfield unit density in the characterization of bile duct lesions. Polish Journal of Radiology 84, 2019, 397–401.
• [2] Dzierżak R., et al.: The influence of the normalization of spinal CT images on the significance of textural features in identifying defects in the spongy tissue structure. Innovations in Biomedical Engineering. Springer International Publishing, 2019.
• [3] Hansen P. C. et al.: Computed tomography: algorithms, insight, and just enough theory. Society for Industrial and Applied Mathematics, 2021.
• [4] Ilmavirta J., Monkkonen K.: X-ray tomography of one-forms with partial data. SIAM Journal on Mathematical Analysis 53(3), 2021, 3002–3015.
• [5] Panetta D., Camarlinghi N.: 3D Image Reconstruction for CT and PET: A Practical Guide with Python. CRC Press 2020, 65–73.
• [6] Senchukova A.: Learned image reconstruction in X-ray computed tomography, 2020.
• [7] Sun W. et al.: Review of high energy x-ray computed tomography for non-destructive dimensional metrology of large metallic advanced manufactured components. Reports on Progress in Physics 85(1), 2022, 016102.
• [8] Tadeusiewicz R.: Komputerowe systemy wizyjne w zastosowaniach przemysłowych. Utrzymanie Ruchu 3, 2019, 14–21.
• [9] Withers P. J. et al.: X-ray computed tomography. Nature Reviews Methods Primers 1(1), 2021, 18.
• [10] Xu X. et al.: Review of electromagnetic vibration in electrical machines. Energies 11(7), 2018, 1779.
• [11] Zuo C. et al.: Transport of intensity equation: a tutorial. Optics and Lasers in Engineering 135, 2020, 106187.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).