CT图像迭代重建算法的研究与应用

发布时间：2020-04-25 19:27

【摘要】：随着计算机断层扫描仪CT(Computed Tomography)广泛的应用于临床诊断及治疗,CT的辐射剂量对人体健康损伤越来越受到业界的重视,如何在确保图像质量的前提下,最大程度的降低患者辐射剂量,发挥CT的诊断价值已成为国内外的研究重点。本文系统的阐述了CT成像的物理学原理和图像重建的思想,分析了传统的滤波反投影的重建算法和解析重建算法。并指出了传统算法的图像噪音大、辐射剂量高的问题。(1)本文提出了基于迭代重建的CT图像噪音降低算法,根据CT图像重建过程的生数据流向,从原始数据的前投影数据域、到图像已生成的后投影域,分别提出了基于前投影域和混合投影域的迭代算法及具体实现方式及噪音降低的水平。(2)基于前投影域的迭代算法以最大似然法为基础,附加了改善图像高频噪音的小波变换因子和降低低频噪音的各项异性扩散的偏微分。收缩高频部分噪声的同时,又改善了图像边缘的锐利程度。(3)在前投影域的基础上,本文研究了基于模型迭代的CT图像重建算法,将CT系统模型,光子传输的几何模型与迭代算法相结合,利用评估函数和新的正则化项,达到控制噪声的目的。使用实际获得临床图像显示噪音的改善水平显著提高。通过使用迭代重建算法,可以大幅优化图像质量,降低患者的辐射剂量,使得CT的临床应用可以更加丰富,进而为临床提供更大的诊断价值。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R814;TP391.41

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