Tác giả sử dụng ba bộ số liệu có tên gọi lần lượt phantom 1, phantom 2 và phantom 3 [2]. Mô tả chi tiết về số liệu được liệt kê thông qua bảng 3.1.
Bảng 3.1. Tham số của hệ chụp CT Tên file Vật chụp Bán kính khoang Số góc chiếu Số tia chiếu Bước xoay Góc giữa detector Phantom1.txt 450 cm 100 101 1,800 0,900 Phantom2.txt 450 cm 200 101 0,900 0,900 Phantom3.txt 450 cm 200 201 0,900 0,450
Bảng 3.1 thể hiện vật chụp ở đây là những khối kim loại làm bằng thép có đường kính khác nhau.
Đối với phantom 1, có ba khối thép có đường kính lần lượt là 3,2 cm; 2,2 cm và 1,2 cm. Phantom 2 gồm 5 khối 4,5 cm; 3,2 cm; 2,2 cm; 2 cm và 1,2 cm. Với phantom 3, có 5 khối có đường kính lần lượt là 4,5 cm; 3,2 cm; 2,2 cm, 2,0 cm và 1,2 cm được bố trí xung quanh khối đường kính 4,5 cm. Ở phantom 1 và phantom 3, còn bố trí thêm một khối trụ thép lớn rỗng bao quanh các vật thể, đường kính của ống trụ lớn này là 27 cm.
Bán kính khoang là khoảng cách từ nguồn đến vật mẫu. Góc giữa detector là bước chạy giữa vị trí lúc đầu và lúc sau của detector và nguồn.
Số liệu thực nghiệm thu được tại hệ chụp gamma CT tại Bộ môn Vật lý Hạt nhân - Kỹ thuật Hạt nhân, Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh (VNUHCM) [2]. Hệ quét gamma CT được xây dựng từ nguyên lý thiết bị CT thế hệ thứ ba với cấu hình một nguồn - một đầu dò. Trong đó quá trình dịch chuyển nguồn - đầu dò và ghi nhận số liệu của từng hình chiếu được điều khiển bởi thiết bị NI MyRIO và phần mềm LabVIEW.
Hệ quét gamma CT có khả năng quét vật thể và ghi nhận số liệu cho dựng ảnh hai chiều. Các thông số của hệ thống
Quá trình quét được tự động hóa, đầu dò và nguồn được dịch chuyển tự động.
Góc quay tối thiểu của nguồn và đầu dò là 0,090.
Cho phép ghi nhận dữ liệu theo thời gian thực, hiển thị xung tín hiệu, phổ độ cao xung.
Dữ liệu số đếm bức xạ được ghi nhận tự động theo vị trí tương ứng của nguồn và đầu dò và lưu trữ dưới dạng tập tin Text.
Dữ liệu thu được từ hệ quét có thể tái tạo lại ảnh hai chiều của vật thể bằng chương trình MATLAB.
(1) Bảng điều khiển tọa độ. (2) Bảng điều khiển ghi phổ. (3) Đường dẫn lưu file số liệu.
(4) Hiển thị dạng xung tín hiệu. (5) Hiển thị phổ độ cao xung. (6) Sinogram của IComet.
Hình 3.1. Giao diện người dùng của chương trình điều khiển hệ quét gamma CT
Các bộ số liệu này tương ứng với các hình dạng mẫu khác nhau. Hình chiếu tương ứng với ba bộ số liệu được phục hồi lại từ số liệu ghi nhận bởi đầu dò được trình bày lần lượt thông qua hình 3.2.
Trên hình 3.2 các giá trị nằm theo chiều dọc biểu thị số góc chiếu, còn giá trị theo chiều ngang là cường độ chiếu. Tại một vị trí góc chiếu xác định, vật thể sẽ được quét toàn bộ, quá trình này sẽ được lặp lại ở giá trị góc chiếu tiếp theo.
Quá trình dựng ảnh được thực hiện bằng việc áp dụng các thuật toán như đã trình bày ở chương 2 kết hợp với các bộ lọc xử lý ảnh khác nhau. Luận văn sẽ kết hợp các bộ lọc tiền xử lý để nâng cao chất lượng ảnh. Các phương pháp phục hồi ảnh khác nhau sẽ được kết hợp với các bộ lọc khác nhau nhằm đạt được kết quả tối ưu nhất. Cụ thể,
phantom 1 phantom 2 phantom 3
Hình 3.2. Cấu trúc sinogram của ba bộ số liệu
Phương pháp Fourier được kết hợp với năm bộ lọc tiền xử lý ảnh Ram-Lak; Shepp-Logan; Cosin; Hann; Hamming.
Phương pháp FBP (chiếu ngược có lọc) kết hợp với các bộ lọc tiền xử lý ảnh gồm Cosin; Hann; Hamming; Ram-Lak; Shepp-Logan.
Phương pháp EM (cực đại hóa kỳ vọng) tương ứng với các bộ lọc tiền xử lý ảnh có trong chương trình dựng ảnh gồm Ram-Lak; Shepp-Logan; Cosin; Hann; Hamming.
Để phục vụ cho việc đánh giá kết quả thu được, trước hết tác giả trình bày kết quả của từng phương pháp, sau đó tiến hành đánh giá về mặt ưu cũng như nhược điểm của từng phương pháp. Trên cơ sở đó, tác giả tiếp tục tiến hành so sánh những ưu điểm của phương pháp này với những ưu điểm của phương pháp kia, nhược điểm của phương pháp này với những nhược điểm phương pháp kia, làm cơ sở cho
việc đề xuất một phương án dựng ảnh tối ưu nhất, phù hợp với hệ gamma CT thực nghiệm hiện có.