去除CT圖像環(huán)形偽影算法研究.pdf

1、自第一臺(tái)臨床CT機(jī)應(yīng)用以來，CT技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，其掃描范圍、速率、成像質(zhì)量都得到了全面的提高，CT已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的諸多領(lǐng)域。CT通過測(cè)量X射線在各個(gè)方向上透過人體斷層時(shí)的累積衰減系數(shù)（或稱投影），再由計(jì)算機(jī)計(jì)算出整個(gè)斷面上X射線衰減系數(shù)的分布，最后以圖像形式顯示出來，用以協(xié)助臨床進(jìn)行疾病的診斷。由于其能夠提供比普通X射線成像更高的軟組織分辨力，并解決了三維結(jié)構(gòu)重疊的問題，使其在醫(yī)學(xué)成像上具有劃時(shí)代意義。而在CT的發(fā)展過程中，

2、偽影一直是制約CT的重要因素。所謂偽影，是指實(shí)際物體被掃描時(shí)，重建圖像中出現(xiàn)的實(shí)物中不存在的成分。它是造成CT圖像失去診斷意義的重要因素之一。其中CT圖像環(huán)狀偽影是由探測(cè)器像元響應(yīng)不理想等因素造成的，它的存在造成了CT圖像的降質(zhì)，影響了圖像的后續(xù)處理和量化分析，在臨床上由于偽影與病理組織圖像表現(xiàn)相似可能導(dǎo)致誤診。因此去除或最大程度的減少這種偽影是十分必要的。研究環(huán)形偽影及其相應(yīng)解決辦法是目前CT成像問題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。 本論文

3、首先比較系統(tǒng)的闡述了產(chǎn)生環(huán)形偽影的原因。然后提出了一套完整去除CT圖像環(huán)狀偽影的算法：其一是基于投影正弦圖的去除。在含有環(huán)形偽影數(shù)據(jù)的CT投影弦圖中，通過中值濾波，利用Sobel檢測(cè)器的邊緣檢測(cè)函數(shù)edge對(duì)邊緣數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，并結(jié)合使用Hough或bwlabel函數(shù)對(duì)環(huán)狀偽影進(jìn)行定位，選用最近鄰域插值，線性插值、三次多項(xiàng)式擬合插值三種方法對(duì)環(huán)狀偽影進(jìn)行去除，并對(duì)三種插值方法進(jìn)行了分析比較。其中尋找環(huán)形偽影在正弦圖中的位置是最為關(guān)鍵的步驟

4、，當(dāng)然插值方法的選擇直接決定最終CT圖像環(huán)形偽影去除的效果。線性插值算法是將投影弦圖中對(duì)偽影所在位置重新進(jìn)行插值，來消除偽影。需要插值的區(qū)域只是對(duì)投影正弦圖的某一細(xì)小區(qū)域，因此插值后重建并沒有降低圖像分辨率，而且以前被環(huán)形偽影部分或是全部掩蓋部位的信息得以顯露。與其它插值方法相比較，線型插值是最簡(jiǎn)潔且效果最好的插值方法。 另一類是基于重建圖像方法的校正，通過坐標(biāo)變換將直角坐標(biāo)系中的環(huán)狀偽影變?yōu)闃O坐標(biāo)系中的線狀偽影進(jìn)行處理，然后再