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Awesome Computed Tomography

经过核验的 CT 重建研究精选列表。每篇论文的链接都经 Crossref、arXiv 或出版方自身记录核验，所有链接每周自动复查。

论文
678
工具包
60
数据集
82
基准与挑战赛
22
学习资源
35
更新于
2026-10-30

CT 重建工具包

60 个开源 CT 重建工具包与库：重建引擎、可微算子、仿真器与查看器，注明编程语言、许可证与 GitHub 星标数。

重建引擎 (20)

工具包语言许可星标说明
TIGREMATLAB / PythonBSD-3-Clause814GPU 加速（CUDA）的锥束与平行束 CT 工具箱；提供 FDK、SART、SIRT、CGLS 及 TV 变体。
ASTRA Toolbox [site]C++ / Python / MATLABGPL-3.0653历史悠久的研究型工具箱，投影算子与算法覆盖面很广；CPU/GPU 上的参照基线。
TomoPyPythonBSD-3-Clause396同步辐射显微/纳米层析的参照工具箱；gridrec、FBP 与相位恢复。
RTK [site]C++Apache-2.0298构建在 ITK 之上的重建工具包；在临床 CBCT 与介入研究中广泛使用。
LEAPCUDA / PythonMIT257LLNL 的 LivermorE AI Projector for Computed Tomography（LEAP）；面向三维透射 CT、达到生产级水准的基于模型迭代重建。
PyTomographyPythonMIT178端到端的医学影像重建，带定量能力，包含基于 CT 的衰减校正。
Core Imaging Library (CIL) [site]PythonApache-2.0156CCPi 的变分 CT 重建框架，附有一整套优化算法目录。
OMEGAMATLAB / PythonGPL-3.0111开源的多维层析重建软件，覆盖 PET/SPECT/CT。
tomosipoPythonGPL-3.0107以极低的负担描述二维/三维投影几何；封装 ASTRA 并与 PyTorch 打通。
DBT-ReconstructionMATLABGPL-3.062数字乳腺层析（DBT）的开源重建工具箱，覆盖 DBT 特有几何，并提供 FBP 与迭代求解器。
ToMoBAR [site]PythonApache-2.0 / GPL-3.054基于模型迭代重建的 Python 库（FISTA、ADMM、有序子集），集成 CCPi 正则项，构建于 ASTRA 之上；由 Diamond Light Source 开发。
tomocupy [site]PythonBSD-style (see repository)30阿贡国家实验室 Advanced Photon Source 的 GPU 层析重建工具，基于 CuPy，用于快速重建大规模同步辐射数据。
svmbirC / PythonBSD-3-Clause28快速的超体素模型迭代重建，支持近端映射插件。
MBIRJAX [site]PythonBSD-3-Clause23Bouman 课题组基于 JAX 的基于模型迭代重建，可在 CPU 或 GPU 上运行；svmbir 的后继。
tofuPythonLGPL-3.020架在 UFO 框架之上的辅助层，用于搭建快速 GPU 层析重建流程。
libcbctC++CC BY-NC-SA 4.010轻量锥束 CT 重建库，含 FDK 与迭代求解器；采用非商业许可。
mumott [site]PythonGPL-3.04面向倒空间数据的张量层析重建，由丹麦技术大学（DTU）开发。专用而非通用，但它是张量层析模型最完整的开源实现。
DIRECTT Reconstruction GUIPythonGPL-2.01基于 ASTRA 工具箱的 Python 图形界面，用于 X 射线 CT 数据重建，并内置 DIRECTT 算法。DIRECTT 面向的正是只有极少量投影、且扫描轨迹任意的情形，并把采集路径本身一并纳入反问题求解——多数基于算子的工具箱基本不涉及这个角度。由德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）开发，发表于 Review of Scientific Instruments 2020；运行 Main.py 即可启动。虽属小众、星标很少，但明确处理轨迹问题的工具本就寥寥无几。
pyHST2 [site]C / PythonSee repository-ESRF 光束线的重建代码——gridrec、FBP 与迭代方法，带用于传播型相位衬度层析的相位恢复。同步辐射领域长期的主力工具。
CTrex [site]Python / CUDA (PyCUDA)See source-面向研究的 GPU 迭代重建框架，把「投影—校正—反投影」整条流水线一路暴露到单个 CUDA 核，因此非理想采集效应可以直接写进算子本身，而不是事后作为校正外挂上去。几何以逐投影的齐次视图矩阵承载，使核函数与扫描路径解耦——圆轨、螺旋、偏移、传送带轨迹都支持，也覆盖运动与形变感知、事件型四维成像以及扩展视野等场景。主要针对非常规采集条件下的显微 CT。见 arXiv:2609.30166；论文未公布代码仓库，故本条暂指向预印本，待仓库公开后再改。

算子、求解器与经典算法 (9)

工具包语言许可星标说明
PyLops [site]PythonLGPL-3.0541线性算子库，含 Radon 变换与一整套求解器（CGLS、LSQR、TV、稀疏性促进）。不想自己写无矩阵算子时，做变分 CT 原型最干净的选择。
ODL [site]PythonMPL-2.0434算子离散化库——以泛函分析的框架组织逆问题，内置 CT 几何。
sigpyPythonBSD-3-Clause339面向迭代图像重建的信号处理包；近端算子与 NUFFT 原语。
MIRTJuliaMIT126密歇根大学图像重建工具箱。涵盖极广的经典、统计与惩罚似然重建方法的参照实现；是长期存在的 MATLAB 版 MIRT 的 Julia 移植。
leehoy/CTReconstructionPythonGPL-2.097精简易读的 Python 与 MATLAB CT 重建代码。python/ 下已有 FBP 以及 ASD-POCS、SART、EM，但 README 仍把迭代重建列为“待补”。
IRtoolsMATLABSee repository91迭代正则化工具——混合 Krylov 方法、Tikhonov、TV 与一般形式正则化，随包附带大规模层析测试问题。来自 Hansen 课题组。
AIR Tools IIMATLABBSD-3-Clause89Hansen 与 Jørgensen 的 MATLAB 代数迭代重建工具包（ART 与 SIRT 两大类），附测试问题、停止准则与参数选择。
CCPi Regularisation ToolkitC / PythonApache-2.063TV、TGV、方向性 TV 以及 CIL 所用其它正则项的 CPU/GPU 实现。
pySARTPythonGPL-2.033联立代数重建技术（SART）的精简参照实现。

可微与学习型重建 (11)

工具包语言许可星标说明
DeepInverse [site]PythonBSD-3-Clause835面向成像逆问题的 PyTorch 库——物理算子、学习型去噪器、展开网络与基准测试。
torch-radonPythonGPL-3.0281PyTorch 中的可微分 Radon 变换与滤波反投影。
MIRTorchPythonSee source148基于 PyTorch 的可微分图像重建与优化工具箱，面向医学影像。
PYRO-NNPython / CUDAApache-2.0121Python Reconstruction Operators in Neural Networks（FAU Maier 课题组）：把 known-operator CT 投影器做成神经网络层，用于端到端学习式重建，支持扇束/锥束几何。
Learned Primal-DualPythonSee repository110学习式原始-对偶重建的参照实现——最典型的展开式原始-对偶方案，最初即用于 CT。
Learned Gradient TomographyPythonSee repository96面向不适定层析的学习式梯度下降参照实现（Adler & Öktem）；后来许多展开式 CT 网络的源头。
LIONPythonGPL-3.064学习式迭代优化网络——基于 PyTorch 的展开式重建，用于 CT 与 PET。
diffct [site]Python / CUDAApache-2.028FAU（Maier 课题组）的可微分 CUDA CT 投影器：逐视角任意轨迹，对体积与采集几何均可自动微分，project/backproject 为严格共轭对，支持多 GPU 与多节点。技术报告 2026-10-14（doi:10.20944/preprints202605.1446.v2）。
PFITREPythonMIT11感知融合迭代层析重建引擎——把承载感知知识的 CNN 作为正则项嵌入迭代求解器，用于校正 X 射线纳米层析中的有限角伪影。附演示、数据生成脚本与预训练权重（Google Drive）。出自布鲁克海文国家实验室（NSLS-II），发表于 npj Computational Materials 2025。
X-SplatPythonSee source5统一的高斯溅射框架，联合 RGB 与 X 射线做三维重建：各基元共享同一套几何，借助 X 射线几何代理实现跨模态配准。SIGGRAPH Asia 2026 论文的代码（论文一节亦收录）。
Dual-Domain-CT-DenoisingPythonSee source0面向低剂量 CT 的双域深度学习去噪框架。

仿真、体模与物理 (9)

工具包语言许可星标说明
xraylib [site]C / PythonSee repository174X 射线与物质相互作用的截面、荧光产额与康普顿剖面；做真实仿真所需的物理层。
GATE 10 (opengate) [site]PythonLGPL-3.0158GATE 的 Python 新一代版本——基于 Geant4 的医学成像与放疗蒙特卡洛平台；可仿真 CT 采集、散射与剂量。
TomoPhantomPythonApache-2.0134解析式的二维/三维/四维体模生成，配合正投影，用于受控的重建实验。（学习资源一节亦收录。）
MC-GPUCUDAPublic domain (FDA)107美国 FDA 的 GPU 蒙特卡洛 X 射线输运仿真，用于生成含散射的逼真 CT 与乳腺成像投影。
XCISTPythonBSD-3-Clause82开源 X 射线 CT 仿真器（附重建），属 CatSim 一脉；对几何、能谱、探测器响应与物理过程建模，AAPM CT-MAR 挑战赛的数据即由它生成。
Physics-ArXPythonSee repository79基于物理的数据增强库，把真实的 CT/CBCT 噪声、散射与伪影模型注入既有图像，以构造成对训练数据。
LD-CT simulatorMATLABSee repository59低剂量 CT 仿真器，用经过验证的噪声模型把高剂量图像转成逼真的低剂量对应图像。
XrayPhysics [site]C++ / PythonMIT56X 射线截面、源能谱建模、多材料射束硬化校正与双能分解。出自 LEAP 的作者，需要物理上诚实的能谱时，它与仿真器天然配合。
xtomosimPythonSee source1由 Giavanna Jadick 编写的 Python X 射线 CT 物理仿真器。

伪影校正与标定 (4)

工具包语言许可星标说明
DiscorpyPythonApache-2.093亚像素级的相机与透镜畸变标定；用于在重建前校正探测器/几何畸变。
AlgotomPythonApache-2.069层析数据处理算法集——环状伪影与伪影去除、畸变校正、去噪、相位恢复与重建。为同步辐射光束线开发。
SarepyPythonSee repository63层析中环状伪影去除的数值方法——最完备的开源条纹/环状滤波器集合。
CBCT Scatter Correction Tool-See repository16为数不多的锥束 CT 散射估计与校正工具之一；以预编译 Windows 可执行文件分发，仓库中无源码。

数据、查看器与平台 (7)

工具包语言许可星标说明
MONAI [site]PythonApache-2.08797基于 PyTorch 的医学影像框架，提供 CT 重建相关的变换与预训练模型。
3D Slicer [site]C++BSD-style (see repository)2678医学影像计算领域最主要的开源平台；用于查看、分割与配准 CT 体数据，也可以以扩展模块的形式搭建重建流程原型。
pydicom [site]PythonMIT2225读写 DICOM 文件——处理临床 CT 数据的标准入口。
tomviz [site]C++BSD-3-Clause367跨平台应用，用于层析数据的可视化与处理。
voxenraPythonSee repository284跨平台的 CT/MRI/PET-CT DICOM 阅片器，支持多平面重组、三维体绘制与融合——用来快速目检重建结果很顺手。
RadIOPythonApache-2.0227面向肺结节流程的 CT 数据预处理与增广框架；名字虽如此，但其中并没有 Radon 变换或 FBP。
CONRADJavaGPL-3.072FAU Erlangen 面向锥束 CT 研究的 Java 框架，涵盖仿真、体模与重建，并支持 GPU 加速。