一种基于Fourier-小波矩的PET图像重建方法

正电子发射断层图像(PET)重建问题是一种不适定问题,通常需要采用正则化方法以抑制噪声,提高重建质量.本文提出一种新的非正则化重建方法,即基于Fourier-小波基函数的特征重建算法.Fourier-小波基函数结合了小波基函数和Fourier调和函数的特征,使我们便于对其进行小波分析和Fourier分析.在本文的算法中,我们采用迭代方法,计算图像的Fourier-小波矩(FWM),并由FWM恢复图像.此外我们利用Fourier-小波基函数的旋转不变性节省算法存储空间,简化计算,并且利用此性质,推导出一种类似Row-Action(RA)方法的快速收敛算法,以提高收敛速度.我们将FWM算法同几种常用算法进行了比较,实验结果表明,FWM算法的重建效果同传统的MAP算法接近,具有较好的应用前景.     

碳纤维复合芯导线X射线图像标准化增强与缺陷检测方法

碳纤维复合芯导线能够大幅度提高输电线路输送容量,但由于不耐弯折等原因导致多发断线,严重危害线路运行安全。为实现对长距离输电线路进行在线缺陷检测,本文提出了碳纤维复合芯导线缺陷自动检测方案。该方案首先对碳纤维复合芯导线的X射线图像进行图像成像标准化,进行了导线弯曲补偿和亮度一致化矫正,提高了数据的一致性,为导线自动化分析提供条件;然后利用深度卷积神经网络技术进行缺陷检测。以双层铝股线类型的碳纤维复合芯导线X射线图像作为研究对象进行实验,结果证明该方案可快速自动识别导线缺陷。     

基于模型的旋转冠状动脉造影三维重建

本文提出了一种基于模型的稀疏角度投影图像冠状动脉体数据重建方法,本文的工作主要包括：1）提出了一种血管结构参数化算法,该算法在保证不同节段血管表面的空间连续性的基础上,对血管分支分叉不为进行自动识别和连接;2）建立了一种基于投影数据匹配的血管半径估计方法,用于设定血管初始半径;3）在参数优化过程中引入了包含利用血管结构先验知识和弹性先验进行约束,保证了血管结构的的平滑性和弹性先验以此来并排除降低噪声的干扰和,增大对初始坐标位置误差的容许度,并利用算法利用梯度下降法进行迭代优化。实验表明该重建方法对冠状动脉X射线造影重建能够收敛并具有较精确的重建结果。     

低光子数PET图像的投影空间统计重建方法

提出了一种适用于低光子数观测数据的正电子发射断层图像重建的最大后验概率密度(Maximum a pos-terior,MAP)方法。与传统的MAP算法不同,本文将投影空间看作Gibbs随机场,并在该空间构造投影空间先验模型。根据系统的局部冲击响应对先验项进行修正,使得该方法能够获得近似一致的空间分辨率。实验结果表明,该方法在观测数据光子数较低的情况下,能够获得较好的图像重建结果。     

基于Mumford-Shah正则项与L1数据拟合的PET图像重建方法

在正电子发射断层重建(PET)算法中,正则项常被用来抑制噪声。本文将Mumford-Shah(MS)正则项与最新的L1数据保真项相结合,构造出一种新的变分结构用以进行PET图像重建。为了简化计算,本文采用了Ambrosio和Tortorelli提出的Г-收敛逼近方法,将MS函式对边界积分转化为一类合适的辅助光滑函数的区域积分。在仿真测试中,将算法与传统滤波反投影(FBP)算法,最大似然法(EM),最小交叉熵法(MXE)作比较。通过实验结果的研究,对算法的效率和可行性进行了分析。     

低剂量CT成像的研究现状与展望

低剂量CT扫描能够有效减少患者接受的辐射剂量,但同时会导致成像质量的下降。在降低剂量的同时,获得可用于临床诊断的高质量图像已经成为近年来CT领域研究的重点方向。本文从低剂量CT的成像方式和图像质量改善等方面介绍了国内外低剂量CT技术的发展与应用,包括低剂量CT扫描的实施方式,低剂量CT扫描的数据模型,相关重建算法与图像后处理策略。本文对近年来国内外研究团队在低剂量CT技术的研究上进行了概括,最后对目前该领域的研究工作进行了总结和分析。     

基于Mumford-Shah 正则项的PET 图像重建方法

在正电子发射断层（Positron emission tomography，PET）重建算法中，正则项常被用来抑制噪声。现将Mumford-Shah（MS）正则项，构造出一种新的变分结构用以进行PET图像重建。采用了Ambrosio和Tortorelli提出的Г-收敛逼近方法，将MS函式对边界积分转化为一类合适的辅助光滑函数的区域积分。在仿真测试中，将算法与传统滤波反投影（Filtered back projection，FBP）算法、最大似然估计方法（MLEM）和最大后验概率估计方法作比较。通过实验对算法的效率和可行性进行了分析。实验结果表明，本文算法在噪声抑制和边界保留上均有较好的表现。