锥束CT(Cone-beam Computed Tomography,CBCT)具有射线利用率高、射野大等优点,并且可以在病人治疗前获取肿瘤和危机器官的信息,所以被广泛用于癌症的放射治疗中。然而由于CBCT平板探测器的锥角增大和准直器的缺乏,导致大量散射信号到达平板探测器,造成CBCT图像中含有大量的散射噪声,重建后的图像含有杯状伪影并且造成严重的图像畸变,严重影响了CBCT的图像质量,从而影响肿瘤放疗过程中的精准度,难以达到在准确杀死肿瘤的过程中有效的保护周边器官及组织,不能保证患者术后的生活质量。所以对CBCT进行散射矫正,有效的去除散射伪影提高CBCT图像质量是当前研究的热点。目前进行散射矫正的方法主要分为三种:基于硬件的散射拒绝方法、基于软件的散射建模方法、基于软硬件结合的散射测量方法。三种方法各有优缺点,散射拒绝的方法,理论上是一种最优的方法,但是由于平板探测器的限制,所以该类方法只能取得非常有限的效果,且需要改动设备,难度比较大。软件建模的方法,需要取得矫正时间和矫正效果之间的平衡,从而满足临床实时性的要求。相比于前两种方法,基于软硬件结合的散射校正方法,虽然也有其自身的缺点,例如(1)系统稳定性问题,(2)插值引入的重建误差问题,但是由于其优越的散射去除效果,越来越受到大家的重视。本文在对前人工作研究的基础上,提出了一种基于软硬件结合的散射测量方法-基于准直器的散射矫正方法。该方法由准直器KV射线源、平板探测器、基于正交矩的有限弧度投影图像估计算法和改进的FDK重建方法组成。通过准直器将锥形束射线限制为多个扇形束,并通过准直器的旋转使扇形束射线在加速器机架旋转的过程中,不断沿轴向来回扫描,以获取整个容积图像的投影信息,然后通过基于正交矩的方法进行估计遮挡区域的图像信息,最后通过改进的FDK算法进行重建图像。为了验证上述方法的有效性,我们利用蒙特卡洛仿真工具箱EGSnrc模拟了一个简化了的带有准直器的CBCT系统,并且搭建了实际的准直器的CBCT成像系统。蒙特卡洛仿真实验结果表明,与CBCT图像相比,散射矫正后的重建图像CT值的均方根误差从16.003%下降为1.16%,杯状伪影从14.001%下将为0.65%,峰值信噪比从16.9589提高到31.55,散射矫正后CBCT图像的质量明显提高。实际实验结果表明,与CBCT图像相比进行散射校正过后的CBCT图像,图像对比度从0.0098提高到0.0399,杯状伪影从20.89下将为5.02,对比度从0.4409提高到2.3502。模拟实验结果与实际实验结果都表明,基于准直器的散射矫正方法可以明显抑制散射对CBCT图像的影响,提高图像质量,从而在保证肿瘤靶区不漏照的情况下,更好的保护肿瘤周围正常组织,使患者在放疗中得到最大收益。