各向異性邊緣檢測導引的CT稀疏角度重建

戎軍艷，劉文磊，高 鵬，廖琪梅，盧虹冰

各向異性邊緣檢測導引的CT稀疏角度重建

戎軍艷，劉文磊，高 鵬，廖琪梅，盧虹冰

目的：提出一種CT稀疏角度重建方法，用以降低CT的輻射劑量。方法：基于圖像各向異性的邊緣檢測信息，在圖像重建過程中更新圖像總變差各加權(quán)分量的加權(quán)權(quán)重，然后采用圖像總變差最小化方法重建圖像。結(jié)果：計算機模擬結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的總變差最小化方法相比，該方法可以更好地重建圖像邊緣，且邊緣檢測的結(jié)果會影響重建效果。結(jié)論：采用該方法可以增強圖像邊緣，提高重建圖像的分辨率，改善重建圖像的質(zhì)量。

各向異性；邊緣檢測；總變差最小化；稀疏角度

0 引言

醫(yī)學研究表明，X線對人體有損傷，電離輻射可從分子和細胞水平對生物體造成損傷，照射X光可誘發(fā)癌癥、白血病或其他遺傳性疾病，因此，降低X線的輻射劑量對CT的臨床應(yīng)用具有重要的意義[1]。降低輻射劑量常用的方法有基于硬件改進的方法、基于條件優(yōu)化的方法和基于算法改進的方法[2]。在不改變硬件配置的條件下，減少投影角度是一種直接而有效的降低輻射劑量的方法。然而，減少投影角度會導致數(shù)據(jù)量小，圖像重建不能滿足Tuy-Smith數(shù)據(jù)完備性條件[3-4]。傳統(tǒng)的濾波反投影（filtered back-projection，F(xiàn)BP）類重建方法導致重建圖像分辨率下降、噪聲大、條形偽影嚴重[5]，不再適用。近幾年，利用信號的稀疏化將CT稀疏角度重建轉(zhuǎn)化為求解約束或無約束的目標函數(shù)的最優(yōu)化問題的算法取得了顯著成果[6-8]。……