基于残差编解码-生成对抗网络的正弦图修复的稀疏角度锥束CT图像重建 |
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作者姓名: | 靳鑫 刘仰川 朱叶晨 张子健 高欣 |
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作者单位: | 1.中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州) 生命科学与医学部,江苏 苏州 215009;中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所,江苏 苏州 215163;2.中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所,江苏 苏州 215163;3.中南大学湘雅医院 肿瘤科,长沙 410008 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(81871439);;山东省重点研发计划项目(2021SFGC0104);;江苏省重点研发计划项目(BE2021663);;苏州市科技计划项目(SJC20211014)~~; |
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摘 要: | (Pix2pix Generative Adversarial Network)中的U-Net生成器,并利用基于PatchGAN(Patch Generative Adversarial Network)的条件判别器鉴别修复后的正弦图和真实正弦图,从而进一步提升网络性能.利用真实CBCT投影数据进行网络训练后,分别在1/2、1/3、1/4稀疏采样条件下测试所提网络,并把RED-GAN与线性插值法、残差编解码-卷积神经网络(RED-CNN)和Pix2pixGAN对比.实验结果表明,RED-GAN的正弦图修复结果在3种条件下均优于对比方法,并在1/4稀疏采样条件下所提网络的优势最为明显.在正弦图域中,RED-GAN的均方根误差(RMSE)下降了7.2%,峰值信噪比(PSNR)上升了1.5%,结构相似性(SSIM)上升了1.4%;在重建图像域中,RMSE下降了5.4%,PSNR上升了1.6%,SSIM上升了1.0%.可见,RED-GAN适用于高质量的稀疏角度CBCT重建,在快速低剂量CBCT扫描领域具有潜在的应用价值.
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关 键 词: | 锥束CT 稀疏角度 正弦图修复 生成对抗网络 深度学习 |
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