【技术实现步骤摘要】
基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法
本专利技术属于图像重建领域，涉及基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法。
技术介绍
在有些应用中，受扫描环境、被扫描目标自身结构等因素限制，通常只能够在有限的角度范围内扫描，采集有限的投影数据。例如：在役管道成像、牙科CT(ComputedTomography)、C型臂CT等。根据有限角度的投影数据进行重建称为有限角CT重建。有限角CT重建问题，采用传统的图像重建算法将使得重建图像出现许多伪影。有些边界会发生变形，甚至导致有些重要信息丢失或被伪影掩盖，严重地影响无损检测缺陷检测的准确度或医生对于病症的诊断以及术中医生的判断。因此如何在有限角扫描的条件，稳定地重建出符合无损检测标准或医生诊断要求的高质量CT图像具有较大的实际意义。现有技术中，J.Frikel通过微局部分析并引入一个去除额外奇异点算子来改进传统的FBP算法，在一定程度上可以消除了额外的奇异点，但是该算法仍然只是重建被扫描目标的一部分信息，还有一部分信息未被重建出来，CT重建图像中...
【技术保护点】
1.基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1：检测装置安装；/nS2：扫描；/nS3：建立L0正则化有限角C型臂CT重建模型；/nS4：有限角C型臂CT迭代重建：/nS5：输出重建图像；当步骤S4中的迭代重建算法收敛时，输出重建图像。/n
【技术特征摘要】
1.基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：检测装置安装；
S2：扫描；
S3：建立L0正则化有限角C型臂CT重建模型；
S4：有限角C型臂CT迭代重建：
S5：输出重建图像；当步骤S4中的迭代重建算法收敛时，输出重建图像。
2.根据权利要求1所述的基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法，其特征在于：所述S1具体为：
安装C型臂CT扫描装置，包括射线源(1)、面阵探测器(2)，以及控制及图像处理系统(5)，射线源(1)、面阵探测器(2)的信号线路与控制及图像处理系统(5)相连，射线源(1)、面阵探测器(2)分别放置待检目标的两侧，使得射线源(1)产生的锥束射线束能够覆盖待检目标(3)。
3.根据权利要求2所述的基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法，其特征在于：所述S2具体为：
在控制与图像处理系统(5)的控制下，首先将射线源(1)和面阵探测器(2)绕待检的中心沿着C型臂旋转有限的角度来获得不完备的投影数据，然后传送到控制与图像处理系统(5)中存储。
4.根据权利要求3所述的基于非下采样轮廓波变换的有限角C型臂CT图像重建方法，其特征在于：所述S3具体为：
采用离散模型进行重建时，首先需要所有(x,y,z)对应的重建像素f(x,y,z)按照z,y的维度将其转变成一个长长的列向量f，列向量f的维数为N×1，其中N＝n1×n2×n3，n1为f(x,y,z)在x方向的维数，n2为f(x,y,z)在y方向的维数，n3为f(x,y,z)在z方向的维数；
然后，将所有投影视角指标s对应面阵探测器坐标(a,b)的投影数据gδ(a,b,s)按照s,b的维度将其转变成一个长长的列向量gδ，列向量gδ的维数为M×1，其中M＝m1×m2×m3，m1为gδ(a,b,s)在a方向的维数，m2为gδ(a,b,s)在b方向的维数，m3为gδ(a,b,s)在s方向的维数，即总的投影视角数；
采用非下采样轮廓波变换将重建图像分解成低频部分和高频部分，使得方向性伪影被提取出来；为抑制高频中的噪声和方向性伪影，通过对非下采样轮廓波变换高频部分进行L0稀疏正则化约束，为使得重建图像变得光滑和抑制低频部分的伪影，对非下采样轮廓波变换的低频部分进行梯度变换并进行L0稀疏正则化约束；建立的模型如下：
其中A∈RM×N是有限角CT系统矩阵，f∈RN×1是待重建图像，gδ∈RM×1是有限角CT投影数据，Ω是凸集(Ω:＝{f|f≥0})，||x||D＝<Dx,x>；D是一个对角矩阵，其对角元素为且对所有i′＝1,2,...,M，λi是正则化参数，W是非下采样轮廓波变换；Ω1是高频子带的指标集，Ω2是低频子带的指标集，Ω1∪Ω2表示所有轮廓波变换子带的指标集；||β||0是统计β的非0元素个数,
在非下采样轮廓波变换时，将f按照图2(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王成祥，王艳，赵克全，
申请(专利权)人：重庆师范大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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