基于投影域降噪的低劑量CT重建算法研究.pdf

1、隨著CT技術(shù)的快速發(fā)展及其在臨床醫(yī)學(xué)的廣泛應(yīng)用，人們逐漸的開(kāi)始重視CT掃描中輻射劑量過(guò)高的問(wèn)題。低劑量CT成為CT發(fā)展的必然，也是今后醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)調(diào)整CT系統(tǒng)的掃描參數(shù)如降低管電流，可以達(dá)到降低輻射的目的。然而，低劑量CT重建圖像質(zhì)量發(fā)生嚴(yán)重的退化，影響臨床醫(yī)學(xué)診斷的準(zhǔn)確性。因此，低劑量CT圖像質(zhì)量的提高成為CT技術(shù)研究的熱點(diǎn)，其中，在CT重建之前對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理是較為有效的方法之一。本文討論了CT成像原理、重

2、建算法和濾波算法，主要研究了低劑量CT投影數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性和投影域降噪算法。主要內(nèi)容概述如下：
　　論文首先簡(jiǎn)單地描述了CT的成像系統(tǒng)與重建算法，降低輻射劑量的途徑和低劑量CT的實(shí)現(xiàn)。并詳細(xì)地論述了低劑量 CT投影數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性，其均值和方差大致符合高斯分布。同時(shí)，投影數(shù)據(jù)中還存在一些脈沖噪聲點(diǎn)，使得CT圖像出現(xiàn)了嚴(yán)重的條狀偽影。并據(jù)此建立相應(yīng)的低劑量CT的噪聲模型。
　　針對(duì)投影域的懲罰加權(quán)最小二乘降噪算法的不足，本文提出了

3、一種改進(jìn)的基于模糊數(shù)學(xué)的懲罰加權(quán)最小二乘降噪算法。根據(jù)低劑量CT投影數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性，在原來(lái)的降噪算法中引入模糊數(shù)學(xué)的理論，利用隸屬度函數(shù)構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)的權(quán)值。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可以證明，改進(jìn)的懲罰加權(quán)最小二乘降噪算法優(yōu)于原來(lái)的算法，其在抑制噪聲的同時(shí)，能夠有效的保護(hù)CT圖像的細(xì)節(jié)和邊緣信息。
　　本文將圖像域的高斯加權(quán)均值濾波器引入到投影域中，由于其對(duì)脈沖噪聲濾除效果較差，使其在重建過(guò)程中造成CT重建圖像存在偽影和失真。針對(duì)該算法的不足，