Diseño de los parámetros de sensado compresivo en una arquitectura de tomografía computarizada en 3d con un haz de rayos-x cónico - Maldonado Antolinez, Helmuth Daniel (Universidad Industrial de Santander, 2016)
La tomografía computarizada (CT, de su sigla en ingles) es una tecnica no in- vasiva que permite la deteccion y clasificaci on de la estructura interna de un objeto. Sin embargo, en varias aplicaciones científicas y comerciales, las altas dosis de radiacion generadas pueden ocasionar alteraciones en la muestra. Con el fin de reducir las dosis de radiacion, se han desarrollado diferentes estrate- gias de muestreo, donde se modifican ciertos parametros como la cantidad de angulos de visi on. Sin embargo, la reducci on de las medidas ( angulos) causa un problema inverso mal planteado que genera problemas de modelado. La tomografía computarizada con codigos de apertura es una alternativa para estas limitaciones. En otros trabajos se han planteado estrategias de muestreo que por medio de codigos de apertura han logrado reducir radiaci on y el tiempo de toma de la muestra, sin embargo, estos trabajos han sido realizado en una arquitectura CT bidimensional. La arquitectura de haz de rayos-X conico, a diferencia de la bidimensional, obtiene imagenes tridimensionales del objeto de inter es, de esta manera reduciendo el tiempo que se expone a radiacion. En este proyec- to, se investiga y simulan estrategias de sensado, por medio de modificacion´ de parametros, para una arquitectura de haz de rayos-X c onico en tomograf ía computarizada compresiva, de esta manera utilizando menos medidas que las necesitadas por la teoría de muestreo clasico sin perder informaci on. Estas es- trategias son probadas en una arquitectura de haz conico de rayos-X, mientras otros estudios se han realizado en arquitecturas de haz bidimensional, por lo tanto reduciendo menor calidad y logrando ser mas eficientes en las reconstrucciones. Los resultados indican que con tan solo el 25 % de las muestras, es posible obtener desde 26dB hasta 50dB en las imagenes reconstruidas.
Computed Tomography, Compressive Sampling, Cone-Beam, Sampling Strategies, Coded Apertures.
Keywords: Tomografía Computarizada; Sensado Compresivo; Haz De Rayos-X Conico; Estrategias De Sensado; C ´ Odigos De Apertura.; Computed tomography (CT) is a non-invasive and non-intrusive technique that allows the detection and classification of the internal structure of an object. However; in several scientific and commercial applications; the high doses of radiation generated by the CT scanner significantly increase the risk of damaging the object of interest. To reduce the radiation; several sampling strategies have been developed where certain parameters such as the amount of vision angles are modified. However; the reduction of measurements leads to a highly illpose inverse problem; sensitive to measurements and modeling errors. Coded aperture X-ray tomography is one approach that can overcome these limitations. In previous works; sampling strategies implementing coded apertures have been proposed and have achieved a reduction in the doses of radiation and the capture time for the measurements; however; these works have a fan-beam approach. The conebeam architecture for computed tomography obtains 3D images of the complete object of interest; thus reducing the time it is exposed to radiation. In this paper we investigate and test sampling strategies for a cone-beam architecture in compressive computed tomography; in this way employing fewer measurements than expected from the classical sampling theory without a significant loss of information. These strategies are tested for a cone-beam architecture; whereas previous approaches were developed in a fan-beam architecture. The results indicate that by using just 25 % of the samples; it is possible to obtain from 26 dB until 50 dB in the reconstructed images.