基于壓縮感知的CT圖像重建技術(shù)研究.pdf

1、計算機斷層掃描(Computed Tomography，CT)技術(shù)在醫(yī)療診斷和工業(yè)無損檢測等應用領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，CT設備掃描速度明顯加快，重建時間大幅度縮短，其對臨床診斷方式的影響日益突出。然而，隨之帶來的輻射問題也受到人們越來越多的關(guān)注。雖然可以通過縮短掃描時間、降低X射線強度或者減少數(shù)據(jù)采集視角等方法來降低減少X射線的輻射劑量，但這些手段同時會導致投影數(shù)據(jù)不完備，從而無法滿足CT圖像精確重建的要求。

2、>　　壓縮感知理論已經(jīng)證明，稀疏信號可以通過遠低于奈奎斯特采樣頻率的采樣數(shù)據(jù)進行精確重建，該結(jié)論為實現(xiàn)不完備投影數(shù)據(jù)下的CT圖像重建提供了新的技術(shù)手段和理論依據(jù)。本文在壓縮感知理論的基礎(chǔ)上對CT圖像重建技術(shù)進行研究，旨在提出一種減少射線輻射劑量的同時能夠確保重建圖像精度的算法，主要工作如下：
　　首先深入研究了CT成像原理及壓縮感知理論，對壓縮感知理論應用到CT圖像重建的可行性給出了驗證，并闡述了基于壓縮感知的CT重建的原理及思路

3、。
　　其次，針對傳統(tǒng)ART算法重建質(zhì)量不高，且重建結(jié)果易受噪聲影響的問題，提出一種改進的ART迭代算法。該算法具有迭代類算法的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)不完備投影數(shù)據(jù)的重建;同時，利用全變差思想對每次迭代的結(jié)果進行調(diào)整，使圖像更加平滑，減弱了噪聲的影響;此外，動態(tài)松弛因子策略在每次迭代中根據(jù)投影值和修正值關(guān)系動態(tài)調(diào)整松弛因子的大小，使算法收斂更快，精度更高。仿真結(jié)果表明該算法改善了重建質(zhì)量，并且提高了運行速度和效率。
　　最后，提出一