Fundamentals of Computerized Tomography: Image Reconstruction from Projections

توموگرافی کامپیوتری، فرآیند به دست آوردن توزیع چگالی در بدن انسان از پرتوهای پرتو ایکس متعدد، رادیولوژی تشخیصی را در سه دهه گذشته متحول کرده است. اساساً از همین فرآیند محاسباتی برای بازسازی از پیش بینی ها در بسیاری از زمینه های دیگر علوم، مهندسی و پزشکی استفاده شده است. به عنوان مثال، برای بازسازی ماکرومولکول های بیولوژیکی از میکروگراف های الکترونی.

این متن/مرجع کاملاً اصلاح شده و کاملاً به روز شده، روش های محاسباتی و ریاضی زیربنایی جمع آوری داده ها، بازسازی تصویر، و نمایش تصویر در توموگرافی کامپیوتری این کتاب با تمرکز بر نیازهای پزشک، با تأکید بر روش‌های بازسازی، نکات اجرا و کاربرد را با دقت مورد بحث قرار می‌دهد. کتاب زمینه توموگرافی کامپیوتری را با جزئیات بررسی می کند و کاربردهای متنوع این تکنیک را خلاصه می کند. فصل‌های بعدی بر روی الگوریتم‌های بازسازی تمرکز می‌کنند، و به دنبال آن، نمایش سه‌بعدی نتایج و فصل آخر با اثبات قضایای اساسی ریاضی بررسی می‌شود.

برخی موضوعات کاملاً جدید معرفی شده‌اند. اینها شامل محاسبه سریع مجموع اشعه برای یک تصویر دیجیتالی، مقایسه وظیفه محور عملکرد الگوریتم بازسازی، توابع پایه حباب و روش لینوگرام برای بازسازی تصویر است.

<. STRONG>موضوعات و ویژگی‌ها:

*توضیح می‌دهد که چگونه داده‌های طرح‌ریزی به‌دست می‌آیند و بازسازی‌های حاصل از آن در علم و پزشکی استفاده می‌شوند، با تمرکز بر داده‌های اشعه ایکس، اما همچنین پوشش زمینه های دیگر مانند میکروسکوپ الکترونی، پزشکی هسته ای، اولتراسوند، علم مواد و آزمایش های غیر مخرب

*ارائه یک ارزیابی مقایسه ای از روش های بازسازی، دقت آنها در شرایط ایده آل و واقعی، هزینه های محاسباتی، عملکرد وظیفه محور، و کاربرد عمومی

*یک برنامه درسی عمومی مفید برای دوره های مقدماتی ارائه می دهد

*الگوریتم های بازسازی را بررسی می کند، از جمله پس پروجکشن فیلتر شده، روش های بازسازی فوریه و لینوگرام، تکنیک های بازسازی جبری، و بهینه سازی درجه دوم یون

*توابع پایه، توابعی که باید بهینه شوند، هنجارها، معکوس های تعمیم یافته، راه حل های حداقل مربعات، و راه حل های حداکثر آنتروپی را بررسی می کند، و همچنین به احتمال زیاد تخمین ها را بررسی می کند

*طرح و بحث را بررسی می کند. استفاده از یک سیستم برنامه نویسی بزرگ (SNARK09) برای بازسازی تصویر، و همچنین روش های کامپیوتری برای تشخیص و نمایش سطوح سه بعدی

*هر فصل را با بخش های یادداشت ها و مراجع مفید به پایان می رساند

</ P>

این متن/مرجع آسان یک راهنمای عالی برای پزشکان از طیف وسیعی از رشته‌ها در علوم، مهندسی و پزشکی است. بر اساس سه دهه تدریس نویسنده، این کتاب همچنین می تواند به عنوان یک کتاب درسی برای دوره مقدماتی فارغ التحصیل در مورد بازسازی تصویر باشد.

Computerized tomography, the process of obtaining the density distribution within a human body from multiple x-ray projections, has revolutionized diagnostic radiology over the past three decades. Fundamentally the same computational process has been used for reconstruction from projections in many other fields of science, engineering and medicine; for example, for the reconstruction of biological macromolecules from electron micrographs.

This thoroughly revised and fully updated text/reference presents the computational and mathematical procedures underlying data collection, image reconstruction, and image display in computerized tomography. Focused on the needs of the practitioner, with emphasis on reconstruction methods, the book carefully discusses points of implementation and application.

Following the successful formula of the widely cited first edition, the book investigates the field of computerized tomography in detail, summarizing the diverse applications of the technique. Further chapters concentrate on reconstruction algorithms, followed by a treatment of the 3D display of the results and a final chapter with proofs of the fundamental mathematical theorems.

Some entirely new topics are introduced; these include the fast calculation of a ray sum for a digitized picture, the task-oriented comparison of reconstruction algorithm performance, blob basis functions and the linogram method for image reconstruction.

Topics and features:

*Describes how projection data are obtained and the resulting reconstructions are used in science and medicine, focusing on x-ray data but also covering other fields such as electron microscopy, nuclear medicine, ultrasound, materials science and nondestructive testing

*Presents a comparative evaluation of reconstruction methods, their accuracy under ideal and realistic circumstances, computational costs, task-oriented performance, and general applicability

*Provides a useful general syllabus for introductory courses

*Investigates reconstruction algorithms, including filtered backprojection, Fourier and linogram reconstruction methods, algebraic reconstruction techniques, and quadratic optimization

*Explores basis functions, functions to be optimized, norms, generalized inverses, least squares solutions, and maximum entropy solutions, as well as most likely estimates

*Discusses the design and application of a large programming system (SNARK09) for image reconstruction, as well as computerized methods for 3D surface detection and display

*Concludes each chapter with helpful Notes and References sections

This easy-to-read text/reference is an excellent guide for practitioners from a range of disciplines across science, engineering, and medicine. Based on three decades of the author’s teaching, it can also serve as a textbook for an introductory graduate course on image reconstruction.