基于上下文編碼生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)的不完全投影數(shù)據(jù)2D/3D CT圖像重建算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-25 01:50
X射線計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)在臨床上是最為常用的診斷手段,能夠?yàn)樵\治醫(yī)生提供的清楚可見的解剖結(jié)構(gòu)圖像。但是X射線會(huì)帶有較大傷害的電離輻射,從而危害患者的健康。而在錐形束CT(Computed Tomography)掃描中,病人所承受的輻射量可能達(dá)到常規(guī)CT掃描的四倍。研究人員常用的解決辦法是減少CT掃描時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度,但是造成了缺失角度所對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)的丟失,重建出的CT圖像質(zhì)量大幅下降,達(dá)不到臨床診斷的標(biāo)準(zhǔn)。所以如何在獲得CT投影數(shù)據(jù)不完整情況下重建出清晰可見、達(dá)到醫(yī)生診斷的CT圖像是一項(xiàng)具有意義的生物醫(yī)學(xué)研究。為了提高有限角度錐形束投影數(shù)據(jù)的CT重建圖像質(zhì)量,本文提出了基于上下文編碼生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)的有限角度CBCT(Cone Beam Computed Tomography)圖像重建算法。該算法處理流程包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、訓(xùn)練階段和測(cè)試階段。由于本文使用的上下文編碼生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)只能處理二維數(shù)據(jù),所以需要數(shù)據(jù)預(yù)處理階段將CBCT三維投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一系列二維數(shù)據(jù),作為訓(xùn)練階段的輸入數(shù)據(jù)。訓(xùn)練階段采用生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以生成缺失CT投影數(shù)據(jù)。其中,生成器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類似于自動(dòng)編碼器,包括編碼器和解碼...
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
投影數(shù)據(jù)完整性對(duì)重建CT圖像質(zhì)量的影響
圖 1.2 X 射線管示意圖射線是由受到阻礙的高速運(yùn)動(dòng)的電子,其動(dòng)能轉(zhuǎn)的熱量的形式散出,其中轉(zhuǎn)化來(lái)的的能量中只線就必須滿足三個(gè)基本條件:第一必須要有能絲使得鎢原子的電子獲得能量發(fā)生能級(jí)躍遷從速運(yùn)動(dòng),常見手段為在陽(yáng)極和陰極(鎢絲)間施加電子流。第三個(gè)條件要高速電子流的運(yùn)動(dòng)軌跡止從而產(chǎn)生 X 射線。物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)。四點(diǎn):線具有極強(qiáng)的穿透能力,當(dāng) X 射線輻射到物體線可以穿透物質(zhì)。X 射線穿透能力的強(qiáng)弱與 X
理及發(fā)展歷史 X 射線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測(cè)器接收透過該可見光后,由光電轉(zhuǎn)換成為電信號(hào),再由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字進(jìn)行處理的。掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個(gè)體素的 X 射線衰減系數(shù)數(shù)字矩陣。經(jīng)過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器把數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到排列成矩陣,得到 CT 圖像。主要有以下三部分,如圖 1.3 為 CT 成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。分是由 X 線管、探測(cè)器和掃描架構(gòu)成;2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng),將掃描收集到的;3.圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng),將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏光照相機(jī)將圖像攝下。探測(cè)器的數(shù)量也從初代 CT 的單個(gè)探測(cè)器進(jìn)化描方式也從平移/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/固定,發(fā)展到新近開發(fā)的螺旋 C
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]醫(yī)院放射診療總?cè)舜蔚难芯颗c預(yù)測(cè)[J]. 蘇垠平,盧桂才,肖國(guó)兵,杜翔,孫全富. 中國(guó)輻射衛(wèi)生. 2017(03)
[2]基于Zernike矩的有限角度CT重建方法[J]. 戴修斌,舒華忠,羅立民. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
[3]利用離散正交矩的有限角度CT圖像重建[J]. 戴修斌,舒華忠,羅立民,韓國(guó)牛,Jean Louis Coatrieux. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]基于生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)的低劑量CT圖像重建系統(tǒng)開發(fā)[D]. 吳清江.南京郵電大學(xué) 2018
本文編號(hào):3517178
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
投影數(shù)據(jù)完整性對(duì)重建CT圖像質(zhì)量的影響
圖 1.2 X 射線管示意圖射線是由受到阻礙的高速運(yùn)動(dòng)的電子,其動(dòng)能轉(zhuǎn)的熱量的形式散出,其中轉(zhuǎn)化來(lái)的的能量中只線就必須滿足三個(gè)基本條件:第一必須要有能絲使得鎢原子的電子獲得能量發(fā)生能級(jí)躍遷從速運(yùn)動(dòng),常見手段為在陽(yáng)極和陰極(鎢絲)間施加電子流。第三個(gè)條件要高速電子流的運(yùn)動(dòng)軌跡止從而產(chǎn)生 X 射線。物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)。四點(diǎn):線具有極強(qiáng)的穿透能力,當(dāng) X 射線輻射到物體線可以穿透物質(zhì)。X 射線穿透能力的強(qiáng)弱與 X
理及發(fā)展歷史 X 射線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測(cè)器接收透過該可見光后,由光電轉(zhuǎn)換成為電信號(hào),再由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字進(jìn)行處理的。掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個(gè)體素的 X 射線衰減系數(shù)數(shù)字矩陣。經(jīng)過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器把數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到排列成矩陣,得到 CT 圖像。主要有以下三部分,如圖 1.3 為 CT 成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。分是由 X 線管、探測(cè)器和掃描架構(gòu)成;2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng),將掃描收集到的;3.圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng),將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏光照相機(jī)將圖像攝下。探測(cè)器的數(shù)量也從初代 CT 的單個(gè)探測(cè)器進(jìn)化描方式也從平移/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/固定,發(fā)展到新近開發(fā)的螺旋 C
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]醫(yī)院放射診療總?cè)舜蔚难芯颗c預(yù)測(cè)[J]. 蘇垠平,盧桂才,肖國(guó)兵,杜翔,孫全富. 中國(guó)輻射衛(wèi)生. 2017(03)
[2]基于Zernike矩的有限角度CT重建方法[J]. 戴修斌,舒華忠,羅立民. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(12)
[3]利用離散正交矩的有限角度CT圖像重建[J]. 戴修斌,舒華忠,羅立民,韓國(guó)牛,Jean Louis Coatrieux. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]基于生成對(duì)抗性網(wǎng)絡(luò)的低劑量CT圖像重建系統(tǒng)開發(fā)[D]. 吳清江.南京郵電大學(xué) 2018
本文編號(hào):3517178
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