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基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法
被引量：
1
1
作者
李磊
王林元
+3 位作者
席晓琦
韩玉
闫镔
包尚联
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期2230-2236,共7页
在CT硬化伪影校正、双能CT图像重建以及CT辐射剂量计算等实际应用中,X射线的能谱信息具有重要的作用。然而,由于透射测量方程组系数矩阵的病态性、X光子的统计涨落和噪声的干扰,使得EM等能谱估计方法难以获得较精细的能谱刻画。针对该问...
在CT硬化伪影校正、双能CT图像重建以及CT辐射剂量计算等实际应用中,X射线的能谱信息具有重要的作用。然而,由于透射测量方程组系数矩阵的病态性、X光子的统计涨落和噪声的干扰,使得EM等能谱估计方法难以获得较精细的能谱刻画。针对该问题,提出一种基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法。首先采用能谱能量范围内带有不同K-edge的材料作为体模以降低投影测量方程之间的相关性。然后,利用CT成像系统的几何参数来获取投影测量数据所对应的准确透射长度信息来减小投影方程的测量误差。最后,综合利用透射衰减测量数据的保真性、轫致辐射能谱部分的连续性、特征辐射能谱部分的离散性、能谱的非负性和归一性以及平均有效衰减系数等信息,使用加权TV正则化方法建立目标函数,利用正则化理论中的L曲线准则通过黄金分割参数搜索策略求得最优正则化参数及对应的能谱估计结果。分别通过不同统计波动模型下的仿真能谱和实际测量数据对算法性能进行了验证,结果表明该方法与EM等方法相比,不受初始能谱的影响,有效提高了能谱估计结果的稳定性和准确性。
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关键词
CT成像
X射线能谱估计
加权tv正则化
L曲线准则
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职称材料
题名
基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法
被引量：
1
1
作者
李磊
王林元
席晓琦
韩玉
闫镔
包尚联
机构
解放军信息工程大学信息系统工程学院
北京大学重离子物理研究所
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期2230-2236,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61372172)资助
文摘
在CT硬化伪影校正、双能CT图像重建以及CT辐射剂量计算等实际应用中,X射线的能谱信息具有重要的作用。然而,由于透射测量方程组系数矩阵的病态性、X光子的统计涨落和噪声的干扰,使得EM等能谱估计方法难以获得较精细的能谱刻画。针对该问题,提出一种基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法。首先采用能谱能量范围内带有不同K-edge的材料作为体模以降低投影测量方程之间的相关性。然后,利用CT成像系统的几何参数来获取投影测量数据所对应的准确透射长度信息来减小投影方程的测量误差。最后,综合利用透射衰减测量数据的保真性、轫致辐射能谱部分的连续性、特征辐射能谱部分的离散性、能谱的非负性和归一性以及平均有效衰减系数等信息,使用加权TV正则化方法建立目标函数,利用正则化理论中的L曲线准则通过黄金分割参数搜索策略求得最优正则化参数及对应的能谱估计结果。分别通过不同统计波动模型下的仿真能谱和实际测量数据对算法性能进行了验证,结果表明该方法与EM等方法相比,不受初始能谱的影响,有效提高了能谱估计结果的稳定性和准确性。
关键词
CT成像
X射线能谱估计
加权tv正则化
L曲线准则
Keywords
Computed tomography
X-ray energy spectrum estimation
Weighted
tv
normalization
L curve guideline
分类号
O434.13 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于加权TV正则化的X射线CT系统能谱估计方法
李磊
王林元
席晓琦
韩玉
闫镔
包尚联
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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