[發(fā)明專利]一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011100141.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112288762B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃魁東;楊富強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/136
• 分類號(hào): G06T7/136
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟1：獲取有限角度CT掃描投影，根據(jù)投影進(jìn)行重建獲得初始圖像f⁰；

步驟2：對(duì)當(dāng)前圖像f⁰進(jìn)行多閾值分割，得到分割閾值τ₁,τ₂,......,τ_l；

步驟3：計(jì)算當(dāng)前分割圖像中不同材質(zhì)類別的灰度均值，記為μ₁,μ₂,......,μ_l，其中下標(biāo)1,2,......,l對(duì)應(yīng)第l種材質(zhì)類別；

步驟4：對(duì)灰度均值μ₁,μ₂,......,μ_l進(jìn)行校正，得到校正灰度均值

步驟5：根據(jù)進(jìn)退法利用L2范數(shù)最小化求得優(yōu)化灰度值，記為

步驟6：利用優(yōu)化灰度值根據(jù)進(jìn)退法利用L2范數(shù)最小化求得優(yōu)化分割閾值

步驟7：利用閾值對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行分割，得到分割圖像S；

步驟8：從S中選取邊緣點(diǎn)集與固定點(diǎn)集將賦予求取對(duì)應(yīng)的殘余投影r，并利用r完成邊緣點(diǎn)集更新得到

步驟9：合并與圖像，對(duì)圖像進(jìn)行平滑；

步驟10：判斷是否滿足終止條件，若不滿足則跳轉(zhuǎn)至步驟2繼續(xù)執(zhí)行，若滿足則輸出離散迭代重建圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法，其特征在于：在所述步驟4中，對(duì)灰度均值μ₁,μ₂,......,μ_l進(jìn)行校正，首先利用模型計(jì)算相對(duì)投影誤差Δp，然后根據(jù)模型獲得校正的灰度均值，式中N表示重建圖像的大小；其中p_ij，w_ij，f_ij分別表示投影、權(quán)重系數(shù)、重建圖像坐標(biāo)i,j處的數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法，其特征在于：在所述步驟5中，根據(jù)進(jìn)退法利用L2范數(shù)最小化求得優(yōu)化灰度值，首先設(shè)置步進(jìn)Δ₁，對(duì)校正灰度均值按照進(jìn)行q次進(jìn)退調(diào)整，得到調(diào)整灰度均值其中k＝1,2,......l，m＝1,2,......,2q；然后將賦予當(dāng)前分割圖像，記為最后對(duì)進(jìn)行前向投影，即使之與實(shí)際投影P作差，通過(guò)L2范數(shù)最小化函數(shù)獲取優(yōu)化灰度均值

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法，其特征在于：在所述步驟6中，交替方向，利用優(yōu)化灰度值根據(jù)進(jìn)退法利用L2范數(shù)最小化求得優(yōu)化分割閾值首先設(shè)置步進(jìn)Δ₂，對(duì)分割閾值τ₁,τ₂,......,τ_l按照進(jìn)行q次進(jìn)退調(diào)整；得到調(diào)整分割閾值其中k＝1,2,......l，m＝1,2,......,2q；然后利用對(duì)當(dāng)前圖像進(jìn)行分割，記為最后對(duì)進(jìn)行前向投影，即使之與實(shí)際投影P作差，通過(guò)L2范數(shù)最小化函數(shù)獲取優(yōu)化分割閾值

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法，其特征在于：本實(shí)施例中，一種有限角度CT掃描的離散迭代重建方法，特點(diǎn)在于：

(1)該算法對(duì)于單材質(zhì)、多材質(zhì)檢測(cè)對(duì)象的有限角度重建均有很好的重建結(jié)果；

(2)以稀疏采樣投影作為有限角度投影進(jìn)行重建也同樣適用。