基于l 0 正則化和引導濾波的有限角CT重建算法研究
發(fā)布時間:2022-01-02 06:18
計算機斷層成像技術(CT)作為一種影像診斷方法,可以在不破壞被掃描物體的情況下,利用多個視角下的X射線投影數(shù)據(jù)來重建物體內(nèi)部結構信息的圖像。在數(shù)學中,CT圖像重建的本質(zhì)是一個逆問題。當CT系統(tǒng)能夠獲取到完備的投影數(shù)據(jù)時,通過傳統(tǒng)的迭代方法可以提高的重建CT圖像的質(zhì)量,例如聯(lián)合代數(shù)迭代算法(Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique,SART)。在工業(yè)應用中,對于扇形束CT,當掃描角度大于等于180°時,通常應用解析算法來快速重建圖像,如濾波反投影算法(Filtering Back-projection,FBP)。但在實際操作中,由于受掃描環(huán)境,被掃描物體結構及X射線劑量等實際問題的限制,CT系統(tǒng)收集到的投影數(shù)據(jù)常常是不完備的(掃描范圍小于180°或掃描角度間隔增大),此時上述傳統(tǒng)方法的重建結果會出現(xiàn)不同程度的滑坡偽影,圖像細節(jié)特征容易遭到破壞。因此,如何利用不完備投影數(shù)據(jù)中恢復出高質(zhì)量圖像是一個研究熱點和難點。在實際應用中,為了讓問題變得適定,許多學者考慮采用最優(yōu)化理論中的正則化方法,通過加入先驗信息來減輕問題的不適定性,如基于全變差...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:43 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 背景意義
1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 本文貢獻及創(chuàng)新
1.4 結構安排
第二章 CT成像原理與數(shù)學基礎
2.1 CT成像的物理基礎
2.2 CT成像的數(shù)學基礎
2.2.1 Radon變換
2.2.2 Fourier中心切片定理
2.2.3 不適定性
2.2.4 CT成像的離散模型
2.3 迭代重建算法
2.4 圖像評價指標
2.5 本章小結
第三章 基于圖像梯度的l_0正則化和引導圖像濾波的有限角CT重建算法
3.1 引言
3.2 模型介紹
3.2.1 成像模型
3.2.2 引導圖像濾波
3.2.3 基于圖像梯度的l_0最小化和引導濾波的有限角CT重建算法
3.3 實驗結果與分析
3.3.1 模擬Shepp-Logan實驗
3.3.2 參數(shù)分析
3.3.3 真實數(shù)據(jù)實驗
3.4 本章小結
第四章 總結與展望
4.1 本文總結
4.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
本文編號:3563648
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:43 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 背景意義
1.2 研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 本文貢獻及創(chuàng)新
1.4 結構安排
第二章 CT成像原理與數(shù)學基礎
2.1 CT成像的物理基礎
2.2 CT成像的數(shù)學基礎
2.2.1 Radon變換
2.2.2 Fourier中心切片定理
2.2.3 不適定性
2.2.4 CT成像的離散模型
2.3 迭代重建算法
2.4 圖像評價指標
2.5 本章小結
第三章 基于圖像梯度的l_0正則化和引導圖像濾波的有限角CT重建算法
3.1 引言
3.2 模型介紹
3.2.1 成像模型
3.2.2 引導圖像濾波
3.2.3 基于圖像梯度的l_0最小化和引導濾波的有限角CT重建算法
3.3 實驗結果與分析
3.3.1 模擬Shepp-Logan實驗
3.3.2 參數(shù)分析
3.3.3 真實數(shù)據(jù)實驗
3.4 本章小結
第四章 總結與展望
4.1 本文總結
4.2 未來工作展望
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