基于上下文編碼生成對抗性網(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)布時間:2021-11-25 01:50
X射線計算機斷層成像技術(shù)在臨床上是最為常用的診斷手段,能夠為診治醫(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掃描時的旋轉(zhuǎn)角度,但是造成了缺失角度所對應(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)練階段和測試階段。由于本文使用的上下文編碼生成對抗性網(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)類似于自動編碼器,包括編碼器和解碼...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
投影數(shù)據(jù)完整性對重建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動的電子,其動能轉(zhuǎn)的熱量的形式散出,其中轉(zhuǎn)化來的的能量中只線就必須滿足三個基本條件:第一必須要有能絲使得鎢原子的電子獲得能量發(fā)生能級躍遷從速運動,常見手段為在陽極和陰極(鎢絲)間施加電子流。第三個條件要高速電子流的運動軌跡止從而產(chǎn)生 X 射線。物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)。四點:線具有極強的穿透能力,當(dāng) X 射線輻射到物體線可以穿透物質(zhì)。X 射線穿透能力的強弱與 X
理及發(fā)展歷史 X 射線束對人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測器接收透過該可見光后,由光電轉(zhuǎn)換成為電信號,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)計算而獲得每個體素的 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、探測器和掃描架構(gòu)成;2.計算機系統(tǒng),將掃描收集到的;3.圖像顯示和存儲系統(tǒng),將經(jīng)計算機處理、重建的圖像顯示在電視屏光照相機將圖像攝下。探測器的數(shù)量也從初代 CT 的單個探測器進(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[J]. 蘇垠平,盧桂才,肖國兵,杜翔,孫全富. 中國輻射衛(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. 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,韓國牛,Jean Louis Coatrieux. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2008(06)
碩士論文
[1]基于生成對抗性網(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:3517178
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
投影數(shù)據(jù)完整性對重建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動的電子,其動能轉(zhuǎn)的熱量的形式散出,其中轉(zhuǎn)化來的的能量中只線就必須滿足三個基本條件:第一必須要有能絲使得鎢原子的電子獲得能量發(fā)生能級躍遷從速運動,常見手段為在陽極和陰極(鎢絲)間施加電子流。第三個條件要高速電子流的運動軌跡止從而產(chǎn)生 X 射線。物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)。四點:線具有極強的穿透能力,當(dāng) X 射線輻射到物體線可以穿透物質(zhì)。X 射線穿透能力的強弱與 X
理及發(fā)展歷史 X 射線束對人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描,由探測器接收透過該可見光后,由光電轉(zhuǎn)換成為電信號,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)計算而獲得每個體素的 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、探測器和掃描架構(gòu)成;2.計算機系統(tǒng),將掃描收集到的;3.圖像顯示和存儲系統(tǒng),將經(jīng)計算機處理、重建的圖像顯示在電視屏光照相機將圖像攝下。探測器的數(shù)量也從初代 CT 的單個探測器進(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[J]. 蘇垠平,盧桂才,肖國兵,杜翔,孫全富. 中國輻射衛(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. 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,韓國牛,Jean Louis Coatrieux. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2008(06)
碩士論文
[1]基于生成對抗性網(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:3517178
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