| 基于片相似性和最大似然期望最大化的低剂量CT重建算法 |
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| 引用本文： | 张芳,张权,崔学英,董婵婵,刘祎,刘俞辰,孙未雅,桂志国.基于片相似性和最大似然期望最大化的低剂量CT重建算法[J].计算机应用,2014,34(9). |
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| 作者姓名： | 张芳 张权 崔学英 董婵婵 刘祎 刘俞辰 孙未雅 桂志国 |
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| 作者单位： | 1. 电子测试技术国家重点实验室(中北大学),太原,030051
2. 电子测试技术国家重点实验室(中北大学),太原030051;仪器科学与动态测试教育部重点实验室(中北大学),太原030051 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目，山西省国际合作项目，山西省研究生优秀创新项目，山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划资助项目，中北大学第十届研究生科技基金资助项目 |
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| 摘 要： | 针对低剂量计算机断层成像(CT)重建的图像产生严重退化的问题,提出一种基于片相似性各项异性扩散和最大似然期望最大化(MLEM)的低剂量CT重建算法.首先,采用基本的MLEM算法对低剂量投影数据进行重建;然后,由于片相似性在降噪的同时,也能较好地保持图像的边缘和细节信息的特点,对重建后的图像使用基于非局部理论思想的片相似性降噪方法处理;最后,由于低剂量投影数据还存在脉冲噪声点,使用中值滤波对图像进行处理.采用Sheep-Logan体模作为实验模型进行低剂量CT图像重建的仿真,与BI-MART、BI-MLEM、基于方差的ELEM和基于结构相似性的MLEM算法进行了对比.实验结果表明,所提算法的信噪比(SNR)高达10.216 308 dB,与对比算法相比,视觉效果更优,且有更小的归一化均方误差(NMSE)、均方绝对误差(MAE)和归一化均方距离(NMSD).所提算法重建出来的图像能在光滑去噪的同时有效地保持图像的细节和边缘信息,既能有效地保持弱梯度和纹理,又不存在各项异性扩散存在的明显阶梯效应.
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| 关 键 词： | 低剂量计算机断层成像 片相似性 图像重建 各项异性扩散 中值滤波 |
Low-dose computed tomography reconstruction algorithm based on patch similarity and maximum likelihood expectation maximization |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | low-dose Computed Tomography (CT) patch similarity image reconstruction anisotropic diffusion median filtering |
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