[發明專利]基于非線性擴散模型的有限角CT圖像重建方法及裝置

有效

• 申請號: 202211276507.0
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115359049B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 趙旭鷹;趙云松;郭文秀;章歆婷;蔣文錦
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T11/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉攀

1.一種基于非線性擴散模型的有限角CT圖像重建方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，輸入已知數據集：有限角CT掃描獲得的數據集p，CT掃描幾何參數集G；

步驟2，初始化：初始候選圖像，確定迭代次數上限和迭代終止閾值；

步驟3，迭代處理候選圖像，=0，1，2，···，，利用有限角CT掃描數據集，通過與掃描幾何參數集G相關的圖像重建算子對候選圖像進行更新后得到圖像，其中，表示掃描幾何參數集G相關的圖像重建算子；

步驟4，根據圖像中的每個像素點在預設八個方向上相鄰的八個像素點的像素值，確定出圖像的邊緣信息；

步驟5，根據預設的賦值規則對圖像的邊緣信息中的邊緣點進行賦值后得到邊緣指示符函數；

步驟6，根據所述邊緣指示符函數，利用預設的二維非線性擴散模型對圖像進行更新后得到圖像；

步驟7，判斷相鄰兩次迭代圖像間的差別是否小于所述迭代終止閾值，即，或是否達到迭代次數上限，若不滿足，轉至步驟3，若滿足，則終止迭代，輸出圖像；

所述步驟3中，在利用有限角CT掃描數據集，通過與掃描幾何參數集G相關的圖像重建算子對候選圖像進行更新后得到圖像前，所述方法還包括：

將候選圖像的投影數據進行隨機化處理；

在利用有限角CT掃描數據集，通過與掃描幾何參數集G相關的圖像重建算子對候選圖像進行更新后得到圖像后，所述方法還包括：

將圖像中的負像素賦值為0；

所述步驟4中，所述根據圖像中的每個像素點在預設八個方向上相鄰的八個像素點的像素值，確定出圖像的邊緣信息，包括：

對于圖像中的每個像素點，根據該像素點在預設八個方向上相鄰的八個像素點的像素值確定出該像素點的梯度值；

判斷該像素點的梯度值是否超過預設的標準梯度值；

若該像素點的梯度值超過所述標準梯度值，則將該像素點標記為邊緣點；

將圖像中的所有邊緣點的坐標進行集合得到圖像的邊緣信息；

所述步驟6中，所述根據所述邊緣指示符函數，利用預設的二維非線性擴散模型對圖像進行更新后得到圖像，包括：

利用下述二維非線性擴散模型確定出圖像：

；

其中，為預設的加權參數，為所述邊緣指示符函數，為圖像，為圖像，，為圖像的在方向上的偏微分，為圖像的在方向上的偏微分，為圖像的在方向上的二階偏微分, 為圖像的在方向上的二階偏微分,為圖像的在和方向上的二階混合偏微分，為圖像的像素點坐標，表示軸坐標值，表示軸坐標值，表示“被定義為”。