【摘要】： CT成像技術(shù)是一種能準(zhǔn)確、直觀的展示物體內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)信息的技術(shù)。近年來,多排螺旋CT技術(shù)飛速發(fā)展,標(biāo)志著CT又進(jìn)入了快速的技術(shù)發(fā)展階段。隨著CT更加廣泛的臨床應(yīng)用,會(huì)遇到不完全投影數(shù)據(jù)重建的情況。比如障礙物的阻擋或者對(duì)檢查者健康的人性化考慮想縮短掃描時(shí)間等。這樣獲得的投影數(shù)據(jù)就會(huì)不完整。研究如何在不完全投影數(shù)據(jù)的情況下重建滿足臨床需求的CT圖像,無論從理論上還是實(shí)踐應(yīng)用上都具有非常重要的意義。對(duì)于不滿足數(shù)據(jù)完備性條件的不完全投影數(shù)據(jù),現(xiàn)有的經(jīng)典濾波反投影類重建方法不能重建出滿足臨床要求的CT圖像,圖像出現(xiàn)混疊偽影或是圖像不完整。因此,必須尋求新的圖像重建方法解決不完全投影數(shù)據(jù)圖像重建問題。與濾波反投影類方法相比,另一類CT圖像重建方法-迭代類圖像重建算法,具有所需投影數(shù)較少,即使信噪比低的情況下也能重建出質(zhì)量好的圖像的突出優(yōu)點(diǎn),非常適合不完全投影數(shù)據(jù)圖像重建的情況。因此,采用迭代類圖像重建方法是更好的解決路線。同時(shí),壓縮感知理論證明了稀疏信號(hào)可以由遠(yuǎn)不滿足Shannon/Nyquist采樣定理的采樣數(shù)據(jù)精確重建,為解決不完全投影數(shù)據(jù)CT重建問題提供了很好的思路。本課題基于壓縮感知理論,提出并實(shí)現(xiàn)了一類適用于不完全投影數(shù)據(jù)的CT迭代圖像重建方法-CSIR算法。該方法將不完全投影CT圖像重建問題轉(zhuǎn)化為線性約束條件下的函數(shù)最小化問題,并且考慮構(gòu)造不同的目標(biāo)函數(shù)使結(jié)果更加精確。而且CSIR算法還充分利用圖像的先驗(yàn)信息來抑止偽影及彌補(bǔ)缺失投影數(shù)據(jù)。針對(duì)不完全投影數(shù)據(jù)重建問題,我們進(jìn)行了大量仿真實(shí)驗(yàn)研究。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在不完全投影的情況下,CSIR算法重建出的圖像不僅沒有濾波反投影類算法的混疊偽影,而且重建圖像足夠精確。這也是傳統(tǒng)的迭代類重建方法和單純的壓縮感知算法都無法實(shí)現(xiàn)的,評(píng)價(jià)指標(biāo)也說明了這點(diǎn)。因此本文CSIR方法能夠從不完全投影數(shù)據(jù)中重建出足夠精確的CT斷層圖像,在臨床實(shí)踐中將具有良好的應(yīng)用前景。

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011

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網(wǎng)址: 基于壓縮感知的CT迭代圖像重建技術(shù)應(yīng)用研究 http://m.u1s5d6.cn/newsview681401.html