基于投影数据全广义变分最小化的低剂量CT重建

作     者：牛善洲 吴恒 喻泽峰 郑子君 喻高航 NIU Shanzhou;WU Heng;YU Zefeng;ZHENG Zijun;YU Gaohang

作者机构：赣南师范大学数学与计算机科学学院江西赣州341000 

出 版 物：《南方医科大学学报》 (Journal of Southern Medical University)

年 卷 期：2017年第37卷第12期

页      面：1585-1591页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1006[医学-中西医结合] 1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 100106[医学-放射医学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金(11701097 11661007 11661008) 江西省自然科学基金青年基金(2016BAB212055) 江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ150994)~~ 

主　　题：低剂量CT重建 全变分 全广义变分正则化 Gaussian分布 滤波反投影算法 

摘      要：目的提出基于投影数据全广义变分最小化的低剂量CT重建方法。方法首先,通过非线性Anscombe变换将满足Poisson分布的投影数据转化为近似Gaussian分布,然后基于全广义变分正则化模型对变换后的Gaussian型数据进行噪声去除。最后,对去噪的结果进行Anscombe逆变换后实现传统的滤波反投影(FBP)CT重建。结果数值体膜实验结果表明本文提出的方法可以大大地改进重建图像的质量。FBP方法重建的Clock和Shepp-Logan体膜图像的信噪比分别为17.752 dB和19.379 dB,本文方法重建的图像的信噪比提高到24.0352 dB和23.4181 dB。FBP方法重建方法重建的Clock和Shepp-Logan体膜图像的均方误差分别为0.86%和0.58%,本文方法重建的图像的均方误差降低到到0.2%和0.23%。结论本文方法可以在投影数据不满足分段常数假设的前提下去除噪声和条形伪影,从而提高低剂量CT图像重建质量。