計(jì)算機(jī)斷層成像（Computed Tomography,CT）技術(shù)以其無損、快速、透視的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)、安檢、國防軍工等領(lǐng)域。CT圖像重建利用不同角度下穿透物體的X射線投影數(shù)據(jù)生成物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像,是CT成像系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。然而,在很多實(shí)際應(yīng)用中,由于受到射線輻射劑量、系統(tǒng)掃描幾何限制等因素的約束,成像系統(tǒng)只能在小于180度的范圍內(nèi)采集投影數(shù)據(jù),而連續(xù)角度范圍的數(shù)據(jù)缺失會(huì)導(dǎo)致求解存在奇異性,即有限角度（Limited Angles or Limited Views）問題,已成為CT成像技術(shù)的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本文針對(duì)采樣角度范圍小于90度的超有限角度（Ultra-limited Angles）重建問題,圍繞精確重建采樣條件分析、缺失角度投影數(shù)據(jù)補(bǔ)全、基于補(bǔ)全投影的圖像重建三方面問題展開研究,主要研究成果如下:1.提出了基于交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM）的采樣條件分析算法。針對(duì)現(xiàn)有有限角度精確重建采樣條件分析中的計(jì)算瓶頸問題,本文將有限角度總變分（Total Variation,TV）最小化... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 超有限角度重建問題
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 有限角度CT精確重建采樣條件分析
        1.3.2 基于稀疏優(yōu)化的有限角度CT重建算法
        1.3.3 基于深度學(xué)習(xí)的有限角度CT重建方法
    1.4 課題研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 有限角度CT精確重建采樣條件求解算法研究
    2.1 CT成像模型
    2.2 針對(duì)精確重建采樣條件分析的交替方向最小化求解算法
        2.2.1 基于解唯一性充要條件的精確重建采樣條件分析方法
        2.2.2 l_1最小化重建模型的轉(zhuǎn)換
        2.2.3 基于ADMM的高效求解算法設(shè)計(jì)
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.3.1 算法對(duì)比實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 256×256規(guī)模體模的精確重建采樣條件分析實(shí)驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的超有限角度CT投影補(bǔ)全方法
    3.1 投影數(shù)據(jù)分析
    3.2 基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的超有限角度CT投影補(bǔ)全方法
        3.2.1 基于CGAN框架的SI-GAN網(wǎng)絡(luò)
        3.2.2 SI-GAN網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練配置
        3.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)與對(duì)比算法
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.4.1 算法參數(shù)設(shè)定
        3.4.2 仿真數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
        3.4.3 實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于補(bǔ)全投影的聯(lián)合正則化超有限角度CT重建算法
    4.1 基于補(bǔ)全投影的聯(lián)合正則化重建模型
    4.2 基于圖像塊匹配和TV最小化的(BMTV)雙域聯(lián)合正則化重建算法
        4.2.1 圖像塊匹配稀疏變換模型
        4.2.2 基于圖像塊匹配和TV最小化的雙域聯(lián)合正則化模型
        4.2.3 算法實(shí)現(xiàn)及分析
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1仿真數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]角度受限下稀疏投影數(shù)據(jù)的改進(jìn)粒子群優(yōu)化隨機(jī)CT重建[J]. 高紅霞,羅瀾,駱英浩,陳展鴻,馬鴿.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]基于稀疏優(yōu)化的計(jì)算機(jī)斷層成像圖像不完全角度重建綜述[J]. 王林元,劉宏奎,李磊,閆鑌,張瀚銘,蔡愛龍,陳建林,胡國恩.  物理學(xué)報(bào). 2014(20)
[3]Image reconstruction based on total-variation minimization and alternating direction method in linear scan computed tomography[J]. 張瀚銘,王林元,閆鑌,李磊,席曉琦,陸利忠.  Chinese Physics B. 2013(07)
[4]X線CT研究與發(fā)展之展望[J]. 王革,俞恒永,勃魯努·德·曼,莊天戈,趙俊.  中國醫(yī)療器械雜志. 2008(03)
[5]有限角度CT圖像重建算法綜述[J]. 高河偉,張麗,陳志強(qiáng),程建平.  CT理論與應(yīng)用研究. 2006(01)

博士論文
[1]CT不完全數(shù)據(jù)重建算法研究[D]. 張瀚銘.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[2]X線CT不完備投影數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)重建研究[D]. 許瓊.西安交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于碳納米管射線源的靜態(tài)數(shù)字乳腺成像系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李瓊.武漢理工大學(xué) 2018
[2]C型臂X光機(jī)上位機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)及三維重建算法研究[D]. 羅健銘.武漢理工大學(xué) 2017
[3]數(shù)字乳腺層析成像投影數(shù)據(jù)優(yōu)化及校正技術(shù)研究[D]. 張忻宇.南方醫(yī)科大學(xué) 2017
[4]有限角度CT采樣條件分析及稀疏優(yōu)化重建算法研究[D]. 張文昆.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[5]直線掃描軌跡有限角度CT重建算法研究[D]. 蔡愛龍.解放軍信息工程大學(xué) 2014
[6]CT圖像三維重建的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 盧朝峰.復(fù)旦大學(xué) 2013
[7]直線軌跡CT重建算法研究[D]. 張瀚銘.解放軍信息工程大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3663120