基于OSEM的PET 3D图像重建算法研究及优化

发布时间：2021-05-27 09:58

　　PET（Positron Emission Tomography,PET）是一种医学成像手段,对疾病诊断和治疗监测具有公认的临床应用价值。如何快速准确地重建出高质量的PET图像一直是当前研究领域的热点。PET图像重建算法包括解析法和迭代法。FBP（Filter Back-Projection,FBP）算法是一种经典的解析方法,计算简单快速,但重建图像质量不高。迭代法中的统计迭代重建算法应用较为广泛,通过在图像重建中引入物理模型来提高重建图像质量。目前临床上普遍应用的统计迭代重建算法是OSEM（Ordered Subset Expectation Maximization,OSEM）算法。本文主要对PET系统中3D OSEM图像重建的相关工作进行研究。调研了PET的成像原理、数据采集方式与处理方法以及目前常用的PET图像重建算法,实现了PET 3D OSEM图像重建。为了进一步提高重建图像质量,在此基础上又结合3D Mean-Median滤波器进行改进,并定性和定量评估了滤波参数的选取对图像质量的影响。总的来说,本课题主要研究内容可大致分为三个部分:1、实验平台的搭建:安装开源断层重建软... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语对照
1 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 PET重建算法研究现状
    1.3 论文结构安排
2 PET数据采集与校正
    2.1 PET成像系统
        2.1.1 PET成像原理
        2.1.2 PET数据采集模式
        2.1.3 PET数据存储模式
        2.1.4 PET降质效应
    2.2 PET数据校正
        2.2.1 随机校正
        2.2.2 归一化校正
        2.2.3 散射校正
        2.2.4 衰减校正
    2.3 本章小结
3 PET图像重建算法概述
    3.1 解析重建算法
        3.1.1 数学理论基础
        3.1.2 滤波反投影算法
    3.2 迭代重建算法
        3.2.1 迭代重建算法原理
        3.2.2 代数重建法
        3.2.3 统计重建法
    3.3 本章小结
4 基于统计迭代的PET3D图像重建算法的实现
    4.1 PET仿真及实验平台搭建
        4.1.1 ASIM仿真平台简介
        4.1.2 ASIM功能模块及搭建
        4.1.3 STIR实验平台简介
        4.1.4 STIR功能模块及搭建
    4.2 数据格式转换
    4.3 数据获取及图像重建
        4.3.1 STIR仿真数据
        4.3.2 ASIM仿真数据
        4.3.3 OSEM和 MRP重建
    4.4 本章小结
5 结合3D Mean-Median正弦图滤波的OSEM图像重建
    5.1 3D Mean-Median滤波原理
    5.2 实验结果与讨论
        5.2.1 实验结果
        5.2.2 图像质量评估
        5.2.3 讨论
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 研究内容总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]PET中散射校正技术的研究进展[J]. 王帅鹏,赵书俊,柴培.  中国医学影像学杂志. 2018(09)
[2]结合各向异性中值扩散的PET图像重建算法[J]. 何骞,黄立宏.  计算机科学与探索. 2016(08)
[3]3D PET数据校正常用方法研究[J]. 俞王新,王之光,谢舒平.  医疗卫生装备. 2015(10)
[4]基于list-mode数据的PET断层重建原理与实现[J]. 张斌,单保慈,贠明凯,赵书俊.  生物医学工程学杂志. 2012(05)
[5]PET断层重建中动态射线追踪算法的实现[J]. 张斌,王李栓,赵书俊.  郑州大学学报(理学版). 2012(03)
[6]面向无参考图像的清晰度评价方法研究[J]. 李祚林,李晓辉,马灵玲,胡玥,唐伶俐.  遥感技术与应用. 2011(02)
[7]CT用于PET衰减校正技术的研究进展[J]. 柴培,聂彬彬,叶婷,武丽伟,单保慈.  中国医学影像技术. 2010(08)
[8]正电子发射断层扫描仪PET中的数据校正常用方法[J]. 刘力,王燕芳.  中国体视学与图像分析. 2007(02)

博士论文
[1]正电子发射断层图像重建算法研究[D]. 颜建华.华中科技大学 2007

硕士论文
[1]基于协同进化遗传算法的PET图像重建研究[D]. 郑喜艳.郑州大学 2016
[2]迭代法图像重建中系统矩阵构造算法的研究[D]. 陈洪磊.昆明理工大学 2013



本文编号：3207366