Modelado y simulación de un sistema de muestreo compresivo para tomografía computarizada (2015)
La tomografía computarizada (CT) permite la reconstrucción tridimensional de la estructura interna de un objeto que es iluminado con rayos-X. En CT, se toman un conjunto de proyecciones bidimensionales para reconstruir la estructura del objeto. El número de proyecciones necesarias para realizar el muestreo de una escena está determinado por el límite de Nyquist. En algunos casos, el número de proyecciones impuestas por este criterio es excesivo. Por otro lado, la técnica de muestreo compresivo (CS) ha sido desarrollada en el área de procesamiento de señales. Esta nueva técnica requiere un número menor de proyecciones que las especificadas por el criterio de Nyquist. En CS en lugar de medir las muestras directamente, son codificadas antes de ser integradas en el detector. Algunos trabajos de investigación se han enfocado en desarrollar modelos para incorporar CS en CT. Sin embargo, no se ha profundizado en el diseño de las arquitecturas de medición para mejorar la calidad en las reconstrucciones. Por esta razón, en este proyecto se realiza el análisis de un sistema de muestreo para CT basado en aperturas codificadas. Además se determina el efecto que tiene la cantidad de fuentes de rayos-X sobre la calidad de las imágenes tomográficas. Diversas simulaciones evidencian la reducción del número de muestras requeridas para realizar una tomografía. Igualmente, los resultados indican que las imágenes reconstruidas tienen un nivel de Relación Señal a Ruido Pico (PSNR) que puede ser controlado de acuerdo al número de proyecciones tomadas.