基于AwTV的CT迭代重建替代函数优化方法技术

本发明专利技术涉及CT图像重建技术领域，尤其涉及一种基于AwTV的CT迭代重建替代函数优化方法；该方法基于AwTV正则化模型的代价函数的凸特性，构建替代函数，实现替代函数各个像素点相互分离，从而所有像素点的优化可以同步进行，借助GPU的并行计算能力，每次迭代耗时约1分钟；同时，由于数据拟合项和正则项一起优化，保证迭代过程单调收敛到最优值点，相对于凸集投影算法，提高了收敛速度，减少了迭代次数，使总的迭代耗时大大降低。的迭代耗时大大降低。的迭代耗时大大降低。

【技术实现步骤摘要】
基于AwTV的CT迭代重建替代函数优化方法


[0001]本专利技术涉及CT图像重建
，尤其涉及一种基于AwTV的CT迭代重建替代函数优化方法。

技术介绍

[0002]计算机X射线断层扫描仪(computed tomography，CT)是利用X射线旋转照射被测物体，然后通过计算机处理获得物体断层图像的设备。其中，由处理扫描数据得到物体断层图像的过程称为CT重建。现有的CT重建算法可以分为两类：滤波反投影(filtering back projection，FBP)和迭代重建。随着CT在临床中的使用越来越广泛和频繁，被扫描患者承受的X射线辐射也越来越多，为了降低受X射线辐射所引起的病变风险，低剂量CT受到越来越多的关注。当扫描剂量变低时，FBP重建的CT图像通常会存在非常严重的噪声和伪影，影响临床诊疗，而迭代重建能够避免这一问题。
[0003]迭代重建基本过程是，首先根据CT系统的特性，构建一个代价函数，然后计算出代价函数的最优值点(通常是最小值点)，该点即为迭代重建得到CT图像。代价函数的一个常见形式，公式如下：
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AwTV的CT迭代重建替代函数优化方法，所述CT迭代重建替代函数L(x)包括正则项U(x)和数据拟合项，公式为：其中A表示系统矩阵，由CT系统的光路模型构建；y表示扫描得到的投影数据；D表示权重矩阵，通常是一个对角矩阵，对角线元素代表每个投影数据的权重系数；x表示CT图像，每个元素对应CT图像每个像素点的值；自适应加权全变分正则化AwTV的公式为：其中，N是总像素个数，n是每行像素个数，w
j，j+n
和w
j，j+1
称为自适应加权系数，w
j，j+n
和w
j，j+1
的公式如下：的公式如下：其中，δ表示缩放因子；其特征在于，利用AwTV正则化模型的凸特性，构建如下像素可分离二次型替代函数：其中表示第k次迭代所得图像x
k
在像素点j处的AwTV，此时的权重系数w...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓文，陈伟，
申请(专利权)人：明峰医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：