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基于二次有理分式拟合多能投影曲线的X射线能谱估计方法
被引量：
3
1
作者
罗婷
李孟飞
赵云松
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2580-2587,共8页
在X射线计算机断层(CT)成像领域,多种应用需要准确的X射线能谱信息,包括能谱CT图像重建、CT图像硬化校正、CT图像的定量分析等.然而,由于CT系统中X光机发出的射线流强很大,X射线能谱一般难以直接测量,更为常用的方法是利用不同厚度模体...
在X射线计算机断层(CT)成像领域,多种应用需要准确的X射线能谱信息,包括能谱CT图像重建、CT图像硬化校正、CT图像的定量分析等.然而,由于CT系统中X光机发出的射线流强很大,X射线能谱一般难以直接测量,更为常用的方法是利用不同厚度模体的投影数据,间接估计能谱.该类方法将能谱估计问题转化为一组病态线性方程组的求解问题.为了获得较为准确的X射线能谱,通常需要测量多组投影数据,工作量大.针对该问题,本文提出一种新的X射线能谱估计方法.该方法利用二次有理分式拟合多能投影曲线,然后利用多能投影曲线上的采样点间接估计X射线能谱.由于二次有理分式参数少,因此该方法仅需少量的测量点即可拟合出高精度的多能投影曲线.实验表明:本文方法仅需要3个测量点就可以达到传统方法使用十几个测量点估计的X射线能谱的精度,显著减少了采样数量,进而减少能谱估计的工作量.仿真和实采数据都验证了方法的有效性.
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关键词
x射线能谱估计
投影数据
多能投影曲线
二次有理分式
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职称材料
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
2
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
基于二次有理分式拟合多能投影曲线的X射线能谱估计方法
被引量：
3
1
作者
罗婷
李孟飞
赵云松
机构
首都师范大学数学科学学院
检测成像北京高校工程研究中心
广东工业大学机电工程学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期2580-2587,共8页
基金
国家自然科学基金(No.61771324
No.61401289
No.61371195)
文摘
在X射线计算机断层(CT)成像领域,多种应用需要准确的X射线能谱信息,包括能谱CT图像重建、CT图像硬化校正、CT图像的定量分析等.然而,由于CT系统中X光机发出的射线流强很大,X射线能谱一般难以直接测量,更为常用的方法是利用不同厚度模体的投影数据,间接估计能谱.该类方法将能谱估计问题转化为一组病态线性方程组的求解问题.为了获得较为准确的X射线能谱,通常需要测量多组投影数据,工作量大.针对该问题,本文提出一种新的X射线能谱估计方法.该方法利用二次有理分式拟合多能投影曲线,然后利用多能投影曲线上的采样点间接估计X射线能谱.由于二次有理分式参数少,因此该方法仅需少量的测量点即可拟合出高精度的多能投影曲线.实验表明:本文方法仅需要3个测量点就可以达到传统方法使用十几个测量点估计的X射线能谱的精度,显著减少了采样数量,进而减少能谱估计的工作量.仿真和实采数据都验证了方法的有效性.
关键词
x射线能谱估计
投影数据
多能投影曲线
二次有理分式
Keywords
x
-ray spectrum estimation
projection data
polychromatic projection curve
quadratic rational fraction
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
R811.1 [医药卫生—放射医学]
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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
2
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
基于二次有理分式拟合多能投影曲线的X射线能谱估计方法
罗婷
李孟飞
赵云松
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
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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职称材料
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