計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(CT)具有斷層成像、密度分辨率高、無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),普遍應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)和安全檢查等領(lǐng)域。但在實(shí)際應(yīng)用中,由于受到放射劑量、成像硬件設(shè)備等條件限制,一般不能得到完備投影數(shù)據(jù)。在醫(yī)學(xué)成像中,經(jīng)常采用稀疏角度(欠采樣)投影方式獲取不完備投影數(shù)據(jù),對(duì)于此種方式獲取的投影數(shù)據(jù),采用以濾波反投影(FBP)為代表的解析法很難精確重建CT圖像,因此稀疏角度下不完備投影數(shù)據(jù)的研究,對(duì)CT圖像重建的發(fā)展具有重要意義。本文首先闡述了CT圖像重建理論基礎(chǔ),介紹了CT重建原理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。其次介紹了CT圖像重建常用的兩種方法:解析法和迭代法,通過(guò)在完備投影數(shù)據(jù)下的CT圖像重建、稀疏角度CT圖像重建和帶有噪聲的稀疏角度CT圖像重建三組實(shí)驗(yàn),分析了FBP、ART、SIRT和SART幾種算法重建的特點(diǎn),得到采用SART算法進(jìn)行稀疏角度CT圖像重建,特別是對(duì)帶有噪聲的CT圖像重建效果較好。再次,由于SART算法在CT圖像重建過(guò)程中抑制噪聲能力有限,因此本文提出了一種基于ROF和拉普拉斯模型(簡(jiǎn)稱ROF-LP模型)的圖像去噪算法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法不僅能夠有效的去除噪聲,而且能較好的保持圖像邊緣特征。最后,針對(duì)先重建再去噪過(guò)程耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng),圖像容易產(chǎn)生“階梯效應(yīng)”的問(wèn)題,本文引入小波變換,并采用重建與去噪過(guò)程交替的方式進(jìn)行處理。對(duì)小波變換高頻部分進(jìn)行閾值去噪和ROF-LP模型去噪,低頻部分進(jìn)行系數(shù)增強(qiáng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明此算法能加快圖像重建速度,并在去噪的同時(shí)抑制階梯效應(yīng)的產(chǎn)生,進(jìn)一步提高重建圖像的質(zhì)量。
【學(xué)位單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TP391.41

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本文編號(hào)：2825229