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题名基于低维流形先验的低剂量CT重建方法
被引量:4
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作者
牛善洲
梁礼境
李硕
张梦真
邱洋
刘汉明
李楠
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机构
赣南师范大学数学与计算机科学学院
赣南师范大学赣州市计算成像重点实验室
赣南师范大学经济管理学院
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出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第18期242-248,共7页
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基金
国家自然科学基金(62261002,11701097)
江西省科技创新杰出青年人才培养计划(20192BCB23019)
+2 种基金
江西省重点研发计划一般项目(20202BBE53024)
江西省“双千计划”科技创新高端人才青年项目(jxsq2019201061)
赣州市科技创新人才计划。
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文摘
针对低剂量CT成像问题,提出了一个基于低维流形先验的低剂量CT重建方法。对投影数据进行统计建模,将低维流形正则化作为先验信息引入到投影数据恢复过程中,从而达到抑制噪声的目的,再使用传统的滤波反投影(filtered back-projection,FBP)算法进行CT图像重建。在Shepp-Logan体膜实验新方法重建结果与FBP、PWLS-QM(penalized weighted least-squares via quadratic membrane)以及PWLS-DL(penalized weighted least-squares via dictionary learning)方法重建结果相比,相对均方根误差分别降低了64.87%、54.81%和7.02%;结构相似性指标分别提高了16.78%、1.88%和1.91%。在XCAT体膜实验中,新方法重建结果与FBP、PWLS-QM以及PWLS-DL方法重建结果相比,相对均方根误差分别降低了37.46%、22.17%和11.48%;结构相似性指标分别提高了3.33%、0.73%和1.22%。在临床数据实验中,新方法重建结果与FBP、PWLS-QM以及PWLS-DL方法重建结果相比,相对均方根误差分别降低了45.96%、25.61%和15.87%;结构相似性指标分别提高了19.12%、7.46%和8.63%。仿真和临床数据实验结果表明,新方法在有效抑制低剂量CT图像中噪声和伪影同时,可以很好地保持图像的结构信息和空间分辨率。
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关键词
低剂量CT
图像重建
投影数据恢复
惩罚加权最小二乘
低维流形先验
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Keywords
low-dose CT
image reconstruction
projection restoration
penalized weighted-least squares
low-dimensional manifold prior
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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