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1.
随着医学影像诊断技术的广泛应用,人们逐渐开始重视CT扫描中辐射剂量过高的问题,低剂量CT已成为医用CT发展的必然趋势。然而,低剂量CT重建图像质量会发生严重的退化,从而影响医疗诊断。针对以上问题,本文在各向异性扩散模型基础上,提出一种改进的4邻域偏微分投影域降噪算法。为有效地实现图像噪声快速平滑和特征保留,该模型根据相关像素控制率定义了归一权梯度函数。此外,本文根据扩散图像的特征变化规律构造了时变扩散函数,该函数能够自适应调节噪声平滑和轮廓保留之间的平衡。仿真数据和乳腺模体扫描数据结果表明,改进算法能够获得更高质量的重建图像,并具有较好的运算效率。 相似文献
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姜盛杰 《CT理论与应用研究》2014,(3):395-402
为了改善低剂量CT重建图像质量,在传统非局部先验的基础上,提出了一种基于投影对称性的改进非局部先验模型。基于该先验模型构造了一种贝叶斯（Bayesian）重建算法,并将其应用到低剂量CT投影数据降噪中,通过滤波反投影算法重建出图像。仿真实验结果表明,本文所提出的算法较基于传统先验模型的重建算法,能在去除噪声与保持边缘之间取得较好的平衡。 相似文献
3.
在实际的CT重建过程中,探测器是有大小的,如果我们在重建算法设计中考虑到这一点,对重建图像来说,将会得到更多更精确的信息量.本文针对实际探测器的结构特点,提出一种新的改进FBP重建算法,将算法与实际结合,并通过实际的工业CT系统进行实验.实验结果表明,改进方法重建出的图像边缘和细节都要比未改进的方法好,而且还有抑制噪声的作用,对工业CT的实际应用有一定的意义. 相似文献
4.
随着医学应用和工业应用对X射线剂量、三维物体的成像速度的要求越来越严格,三维CT成像已经成为必然趋势,因此有必要对三维CT系统性能进行研究。本文首先建立三维CT图像噪声的理论估计方法,接着提出了基于FDK算法的三维CT系统性能评估的4种解析计算方法,使用高斯差模型作为通道函数。通过实验我们验证了本文提出的三维CT系统性... 相似文献
5.
目的:研究i Dose4迭代重建算法不同迭代水平在人类获得性免疫缺陷综合征(AIDS)合并耶氏肺孢子菌肺炎(PJP)患者胸部低剂量CT扫描中的效能对比。方法:应用飞利浦iCT对16例AIDS合并PJP患者分别行常规剂量和低剂量胸部CT平扫。常规剂量组的DRI指数设置为30;低剂量组的DRI指数设置为10。管电压均采用120 k V。常规剂量组采用FPB重建算法,低剂量组采用iDose4(L2,L4,L6)重建算法。测量不同扫描方案下图像的客观噪声值(SD),记录不同扫描方案下CT容积剂量指数(CTDI vol)、剂量长度乘积(DLP)并计算有效剂量(ED)。比较不同扫描方案下的辐射剂量、图像的客观指标(图像噪声)及主观指标(图像质量主观评分)的差异。结果:低剂量扫描条件下,LD_iDose4_L2组、LD_iDose4_L4组及LD_iDose4_L6图像噪声值分别为:12.41、10.13和8.01,LD_iDose4_L6组的图像噪声值与SD_FPB组(8.51)相比,差异无统计学意义。肺窗视图下,LD-iDose4_L2组、LD-iDose4_L4组CT图像质量主观评分均在3分以上,满足了诊断需求,以LD_iDose4_L2组显示最好。纵隔窗视图下,低剂量组各组主观评分均在3分以上,均满足了诊断需求,其中以LD_iDose4_L6组得分最高。低剂量组与常规组的ED值大小分别为6.18和2.28,差异均具有统计学意义(P<0.05),低剂量组的有效剂量较常规剂量组降低了63.11%。结论:iDose4迭代重建在AIDS合并PJP患者胸部CT病变及解剖结构的显示上具有明显的优势,能够在大幅降低辐射剂量的情况下得到满足诊断需要的CT图像。低剂量扫描条件下,iDose 4迭代重建迭代水平级别越高,降噪的能力越强,图像噪声值越小。但就图像总体质量而言,肺窗视图下,图像质量以LD_iDose4_L2组显示最好;纵隔窗视图下,图像质量以LD_iDose4_L6组显示最好。 相似文献
6.
已知的光谱信息对双能量CT（DECT）重建具有重要的意义,但在实际应用中,光谱信息很难直接获得,此外,双能量CT的重建算法对噪声敏感,因此,在重建算法中需要设计对应的噪声抑制方法来提升重建图像质量。本文提出了一种同时更新双能量CT估计光谱和重建图像的迭代方法,该方法不需要提前获得光谱信息,估计光谱和重建图像可以通过提出的算法同时获得。两组实验用来验证算法的有效性。实验结果表明,提出方法不仅能够准确估计光谱,也可以同时提升DECT重建图像质量。 相似文献
7.
最大后验概率重建算法在发射CT中的应用 总被引：5，自引：0，他引：5
最大似然期望最大(Maximum Likelihood-Expectation Maximization, MLEM)重建算法已在发射CT的二维重建中得到了广泛的研究和应用,但MLEM有两点不足:1)一定迭代次数以后噪声随着迭代增多而增多.2)重建需要太长时间.而最大后验概率重建算法(maximum a posteriori, MAP)根据图像的先验知识分布,则可以有效的抑制噪声,后来逐渐发展起来的多种加速迭代方法结合MAP重建算法可以缩短重建时间.本文对近年来MAP重建算法的发展做了一个回顾,并对各类算法了做了比较和讨论. 相似文献
8.
在传统的CT系统中,系统的硬件成本和计算量都是非常巨大的.本文深入分析了一种利用偏移放置的面阵探测器的锥束CT系统,在这种系统中X射线束仅仅覆盖被扫描物体的一半体积,投影数据在探测器方向上是截断的,探测器尺寸和投影数据量都减少为传统CT系统的一半.在这种扫描方式下,现有的重建方法是首先利用重排算法获得180度范围内的平行束投影数据,然后再利用滤波反投影(FBP)算法重建出物体的三维图像.但是重排算法不可避免地会引入误差,降低重建图像的空间分辨率.本文提出了一种反投影滤波(BPF)形式的直接反投影重建方法,该方法不需要对投影数据重排,直接反投影滤波重建出最终的图像.因此,该算法在数学上更简洁,计算速度更快,能够更多地保留重建图像的高频信息.最后,数值模拟实验结果验证了该系统和重建算法能够获得高质量的CT图像. 相似文献
9.
针对微震信号具有高噪声、突变快、随机性强等特点,基于经验模态分解(EMD)及独立成分分析(ICA)提出一种微震信号降噪方法.首先,对含噪信号进行EMD分解,获得一系列按频率从高到低的内蕴模态函数(IMF),利用原信号与各IMF之间的互相关系数辨识出噪声与信号的分界,将分界之上的高频噪声滤除;其次,为有效去除分界IMF中的模态混叠噪声,基于ICA算法对分界IMF进行盲源分离,提取其中的微震有效信号,并将其与剩余的IMF累加重构,从而得到降噪后的微震信号;最后,利用快速傅里叶变换(FFT)时频谱对比分析降噪前后的信号特征,定性说明本文方法的有效性;引入信噪比和降噪后信号占原信号的能量百分比两个参数,定量说明本文方法能充分保留微震信号的瞬态非平稳特征,降噪效果明显. 相似文献
10.
目的:探讨IMR、iDose4和 FBP三种重建算法在肋软骨隆鼻术前胸部多排螺旋CT扫描中对图像质量的影响。方法:收集符合纳入标准的拟行自体肋软骨隆鼻术患者60例,术前均行胸部CT检查,分别使用IMR、iDose4和 FBP三种重建算法生成图像并进行相关后处理重建肋软骨,记录并比较各组图像质量主观评价分数和客观评价的指标如:肋软骨CT值、噪声、信噪比、对比噪声比。结果:三种算法得到的CT重建图像都能准确评估肋软骨钙化程度;主观评分IMR、iDose4组与FBP组相比,在MIP图像上评分均值分别增加50.5％和33.6％,在VR图像上评分均值分别增加51.0％和19.0％。IMR组较iDose4组的评分均值在 MIP图像和VR图像上分别增加了11.1％ 和21.1％。客观评价肋软骨CT值、信噪比和对比噪声比并作统计学分析,最终显示IMR、iDose4和 FBP三种重建算法组间对比有显著差异,IMR组明显最优。结论:IMR、iDose4和 FBP三种重建算法均能准确评估自体肋软骨是否存在钙化及程度,IMR算法较后两者更能显著降低图像噪声,提高CNR、SNR,提升肋软骨的主观图像质量,为制定最佳术前方案提供更精准的相关信息,可作为肋软骨CT检查首选算法重建技术进行应用,值得大力推广。 相似文献
11.
医学CT图像中,肺实质区域的准确分割乃是肺结节检测的基础,其对于临床肺部疾病诊断具有重要意义。本文首先综述基于医学CT图像的肺实质分割算法,然后详细阐明肺实质分割的主要步骤,探讨几种典型算法的分割效果,包括肺实质与肺气管的比较分析。最后以此为基础,综合几种常用的分割算法与改进,提出一种实用性强、鲁棒性较好的肺实质分割算法。 相似文献
12.
目的:探讨具有自适应统计迭代重建(ASi R)平台的动态500排容积螺旋穿梭技术(VHS)对肝脏肿瘤CT灌注成像参数的影响。方法:28例确诊肝脏肿瘤患者行动态首次通过法CT灌注成像检查,所得原始数据采用滤波反投影(FBP)法进行重建(重建层厚2.5 mm),测量二组图像腹主动脉CT值、噪声及肝脏肿瘤灌注参数,包括表面通透性(PS)、平均通过时间(MTT)、肝血流量(BF)、肝血容量(BV),采用Wilcoxon符号秩和检验分析两种重建算法所测量的各项灌注参数值的差异。由两名放射科医师对2组图像质量进行主观评价。结果:40% ASi R与FBP和重建算法比较:腹主动脉CT值分别为(58.33±9.19)和(58.78±9.30) HU,差异无统计学意义(P=0.258);40% ASi R组图像噪声(10.9±1.49)明显低于FBP组(13.20±1.65),差异有统计学意义(P<0.01);两种重建算法所测量的各项灌注参数(PS、MTT、BV和BF)值差异均无统计学意义(P>0.05)。40% ASi R组图像质量评分(4.25±0.42)高于FBP组(3.79±0.48),差异有统计学意义(P=0.001);两组图像的主观评分结果一致性较好(Kappa=0.821)。结论:基于ASi R平台的动态500排扫描技术在肝脏肿瘤CT灌注成像中,40% ASi R算法的图像噪声有效降低,质量显著改善。所测量的各项灌注参数与FBP重建算法相比无明显差异。 相似文献
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目的:通过分析比较自适应统计迭代重建（ASIR）算法和深度学习重建（DLIR）算法在上腹部CT成像中的图像质量,探讨DLIR算法在上腹部CT成像中的应用价值。方法:回顾性纳入75例患者上腹部CT平扫图像,利用自适应统计迭代重建算法ASIR（30％、50％、70％、90％）和深度学习重建算法（DL-L、DL-M、DL-H）重建图像,共7组。测量每组图像肝脏、胰腺、竖脊肌的CT值和SD值,并计算信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）,采用单因素方差分析对各指标进行客观评价;同时由两位放射医师对图像质量和噪声评分,采用Friedman M检验进行比较。结果:①七组重建图像的SD值、SNR、肝脏CNR差异有统计学意义。②DL-L与ASIR 50％、DL-M与ASIR 70％、DL-H与ASIR 90％ 间各ROI处CT值、SD值、SNR值、CNR值无差异。③三种深度学习重建算法间随等级升高,SNR值升高,差异有统计学意义;且DL-H 算法的SNR值高于ASIR 30％、ASIR 50％,SD值低于除ASIR 90％ 外的其余5组重建算法。④七组图像主观评分差异有统计学意义,算法DL-H具有最佳的图像质量和最低的噪声,DL-M、ASIR 90％、DL-L、ASIR 70％、ASIR 50％、ASIR 30％ 图像噪声依次增加。结论:深度学习重建算法能够降低上腹部图像噪声,提高图像质量,且随等级升高,图像噪声降低、质量提高、信噪比升高。 相似文献
14.
微米级计算机断层扫描（Micro-CT）的应用领域很广泛,在生物医学、材料科学等都有研究,而且最近几年的发展很迅速。Micro-CT图像常因辐射剂量的限制而出现噪声,所以开发一种合适的算法来抑制Micro-CT图像中噪声变得很重要。Micro-CT图像的噪声水平与扫描样本、扫描参数等参数有关,合适的噪声抑制算法应该在不同噪声水平下都有不错的性能。过去Micro-CT图像的噪声抑制算法主要是迭代重建算法,但迭代重建算法速度比较慢。深度学习方法作为近些年比较热门的图像处理方法,在临床低剂量CT图像处理上相比于传统方法效果更好、处理速度更快,有进一步在低剂量Micro-CT图像处理中应用的潜力。另外,生成对抗网络在保持图像细节上有着比卷积神经网络更好的效果,本文构建普通卷积神经网络与生成对抗网络,用于对比两者的性能差异。限制于放射源的功率,低噪声的Micro-CT数据难以获取,提出一种创新的扫描方式,可有效获取低噪声的Micro-CT数据,并对实验小鼠的进行了扫描。针对低剂量Micro-CT中较高的噪声,结合Micro-CT的成像原理,提出渐进式的低剂量Micro-CT图像处理方法,分别在解析重建前后对小鼠的Micro-CT图像进行两次处理。相比于只在断层图像上处理,渐进式方法对高噪声数据的处理效果更好。从客观指标与主观视觉效果上,分析和对比了渐进式方法与其他深度学习方法或迭代重建算法的差别。定量分析不同噪声水平下的Micro-CT图像的处理效果,分析生成对抗网络在渐进式Micro-CT图像处理中的优势与限制。渐进式Micro-CT图像处理方法生成的图像质量高、生成速度快、鲁棒性高、客观指标高,可以对进一步的高级应用如图像分割、图像三维可视化等提供帮助。 相似文献
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CT值是医学CT重建图像的一个必备要素,在某些场合下已成为医生诊断疾病的辅助工具,比如骨密度测量、图像分割与识别等。本文介绍一种锥束CT的CT值转换方法。借助Sedentex CT模体,分别获得5种材料的标称CT值和锥束CT衰减系数重建值,并经线性拟合,建立起标称CT值和衰减系数重建值之间的转换方程。最后,分析对比度噪声比和图像灰度值均匀性偏差在CT值转换后的变化情况。 相似文献
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双能计算机断层成像技术(DECT)由于其材料分解能力,在高级成像应用中发挥着重要作用.图像域分解直接对CT图像进行线性矩阵反演,但分解后的材料图像会受到噪声和伪影的严重影响.虽然各种正则化方法被提出来解决这个问题,但它们仍然面临着两个挑战:繁琐的参数调整和过度平滑导致的图像细节损失.为此,本文提出一种基于迭代残差网络的... 相似文献
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信号去噪是海洋可控源电磁勘探(Marine Controlled-Source Electromagnetic,MCSEM)数据处理过程中的重要环节.在中、远收发距处,大地天然电磁信号(Magneto Telluric,MT)是影响MCSEM反演质量的主要噪声之一.尽管已有学者提出一些MT噪声降噪方法,但由于缺乏降噪效果的量化评价,导致这些方法的有效性亟待验证.针对上述问题,本文将信号和噪声一维正演、噪声降噪处理、电阻率一维反演相结合,提出一种MT噪声降噪效果评估方法.该方法利用电阻率反演结果与电阻率输入值的均方相对误差作为降噪效果的量化评价指标.为提高灵活性,既可以利用正演的手段生成MT噪声,也可以直接输入MCSEM发射机不开机时间段的实测数据作为MT噪声.利用该评估方法,验证了短时窗结合预白化滤波降噪方法的有效性.在所开展的实验中,实测数据的均方相对误差为231%.相比于不进行降噪处理的直接反演结果,均方相对误差减小了126%.本文所研究的评估方法可应用于MT噪声降噪方法有效性的量化评估,也可推广至其他类型噪声降噪效果的量化评估. 相似文献
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目的:通过研究评价能谱CT(Spectral CT)成像功能参数的有效性,并探讨这些参数在评估局部梗死心肌图像质量中的临床应用价值。方法:收集我院30例冠心病患者,均在一次扫描中行宝石能谱CT常规冠脉CTA(CCTA)扫描模式和宝石能谱成像(GSI)扫描模式。患者均在一周内行心脏MRI扫描。常规混合能量图像上分析冠状动脉的狭窄程度。分别找出1 min和3 min单光子能量水平的图像上梗死心肌与正常心肌的最佳对比噪声比(optimal CNR)以及对应的最佳单能量值和此能量值的图像噪声值,通过单因数方差分析方法与常规混合能量图像的对比噪声比(CNR)和图像噪声值进行比较。在MRI心肌灌注图像上找出梗死心肌并与能谱CT进行相关性对比。结果:宝石能谱CT共检出梗死心肌36个区域,所有梗死心肌在CCTA图像上均有区域供血冠脉50%以上狭窄(71.7%±16.2%),并且找出的梗死心肌与MRI心肌灌注图像有较高的相关性(r=100%,P=0.00)。1 min、3 min单光子能量水平图像上最佳CNR值明显高于常规混合能量图像CNR值(P<0.05)。1 min、3 min最佳单能量值水平的图像噪声值均低于常规混合能量图像(P<0.05)。结论:能谱CT的GSI能谱成像模式较常规混合能量图像能够明显提高图像质量,从而提高了梗死心肌的检测效率。 相似文献
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稀疏角采样与减小X射线源电流可有效降低多能谱CT低辐射剂量,然而会导致投影数据不足且包含较大噪声,重建图像会严重降质。针对这一问题,本文对传统全核变分（TNV）正则化方法进行推广,利用非局部梯度向量构成的雅克比矩阵的低秩特性,提出非局部全核变分（NLTNV）正则化方法。该方法用单个正则项同时建模能谱CT图像的结构相似性、梯度域稀疏性与非局部自相似性3种先验信息,能恢复稀疏角度投影含较大噪声（剂量较低）时图像的结构特征,并且有效缓解了用多正则项建模多能谱CT图像不同先验信息所导致的正则化参数过多问题。此外,基于NLTNV的重建模型为凸优化模型,保证了算法的稳定性与收敛性。实验结果表明,与TNV正则化方法相比,本方法显著提升重建图像的整体质量。 相似文献
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核磁共振(NMR)测井是在高温、高压的极端条件下进行,样品体积小,回波幅度微弱.受到来源复杂的噪声影响,NMR信号通常被淹没在噪声中,测量数据的信噪比较低.提出正则化-启发式阈值算法(Regularization Heursure, R-Heursure)对小波分解后的细节系数阈值降噪,正则化因子的选取与地层孔隙结构和测量数据的原始信噪比相关.通过最大相关系数能量准则选取最优化的母小波函数、消失矩和分解层次,采用正则化因子约束估计的阈值,使选取的阈值恰好能大于噪声水平而不损失小孔(或微孔)的响应信息.数值模拟和实际测井资料处理验证了R-Heursure算法的降噪性能,NMR测井数据的信噪比得以有效改善,为储层评价提供更准确的信息. 相似文献