Трассировка лучей: алгоритм Брезенхэма против алгоритма Сиддона

Я разрабатываю инструмент обратного планирования лучевой терапии, основанный на методе карандашного луча. Важным шагом в этих методах (особенно в расчете дозы) является трассировка лучей из многих источников, и одним из наиболее часто используемых алгоритмов является алгоритм Сиддона (здесь есть хорошее краткое описание http://on-demand.gputechconf.com/gtc/2014/poster/pdf/P4218_CT_reconstruction_iterative_алгебраический.pdf ). Теперь я попытаюсь упростить свой вопрос:

Входные данные — это КТ-изображение (трехмерная матрица со значениями) и некоторые позиции источника вокруг изображения. Вы можете представить себе куб и множество точек вокруг, находящихся на одинаковом расстоянии, но под разными углами ориентации, откуда исходят лучи излучения. Каждый луч проходит через объем, и каждому вокселу присваивается значение в соответствии с расстоянием от источника. Преимущество алгоритма Сиддона в том, что длина рассчитывается вовремя в ходе итеративного процесса трассировки лучей. Однако я знаю, что алгоритм Брезенхэма — эффективный способ оценить путь от одной точки к другой в матрице. Таким образом, длину от источника до конкретного вокселя можно было легко вычислить как евклидово расстояние в две точки даже во время итеративного процесса Брезенхэма.

Итак, зная, что оба метода уже достаточно старые и эффективные, есть определенное преимущество в использовании Сиддона вместо Брезенхэма? Может быть, я упускаю здесь важную деталь, но мне странно, что в этих процедурах расчета дозы Брезенхэм на самом деле не вариант, и всегда Сиддон выступает в качестве золотого стандарта.

Спасибо за любой комментарий или ответ!

Добрый день.


person Ricardo A Corredor    schedule 03.11.2014    source источник
comment
Просто хочу прокомментировать метод Сиддона, где он учитывает только длину, которую проходит путь внутри каждого вокселя. Однако в сценарии, где используется веерный луч, ширина самого луча изменяется по мере его прохождения, что означает, что один и тот же путь затухания будет разным в зависимости от положения источника рентгеновского излучения. Увеличение может быть правильным термином для этого явления.   -  person antiquity    schedule 16.11.2015


Ответы (1)


Мне кажется, что в большинстве приложений, связанных с медицинской трассировкой лучей, вам нужно не только расстояние от источника до конкретного вокселя, но и длины пересечения этого пути с каждым отдельным вокселем на его пути. Теперь Брезенхэм дает вам воксели на этом пути, но не длины пересечений, в отличие от Сиддона.

person bers    schedule 04.03.2015