【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及ct圖像重建，尤其是一種斷層掃描圖像的重建方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，低劑量ct(low-dose?ct，ldct)圖像成像技術(shù)成為減少患者受x射線(xiàn)輻射損耗的熱門(mén)研究?jī)?nèi)容之一。
2、目前，傳統(tǒng)的ct圖像重建方法主要通過(guò)對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行多次前或反投影迭代重建更新，以此得到ct重建圖像，其所需的計(jì)算資源較多，耗時(shí)長(zhǎng)；另外，存在部分基于深度學(xué)習(xí)的ct圖像重建方法，這類(lèi)方法在成像過(guò)程中需要對(duì)噪聲偽影提出精細(xì)的假設(shè)，ct圖像重建的難度較大，所需的計(jì)算資源較多，重建效率不高。
3、因此，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題還亟需解決和優(yōu)化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于至少一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。
2、為此，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的一個(gè)目的在于提供一種斷層掃描圖像的重建方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，該方法可以有效降低ct圖像重建的難度和所需的計(jì)算資源，提高ct圖像重建的效率。
3、本申請(qǐng)實(shí)施例的另一個(gè)目的在于提供一種斷層掃描圖像的重建系統(tǒng)。
4、為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本申請(qǐng)實(shí)施例所采取的技術(shù)方案包括：
5、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種斷層掃描圖像的重建方法，包括：
6、獲取目標(biāo)投影數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)投影數(shù)據(jù)為全角度弦圖數(shù)據(jù)、稀疏角度弦圖數(shù)據(jù)或限角弦圖數(shù)據(jù)中的任意一種；
7、將所述目標(biāo)投影數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練好的圖像重建模型中，得到圖像重建結(jié)果；
8、
9、獲取全角度投影數(shù)據(jù)，并對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到反投影圖像，所述反投影圖像包括全角度反投影圖像、稀疏角度反投影圖像和限角反投影圖像；
10、對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行約束提取，得到約束圖像，所述約束圖像包括具有相互約束關(guān)系的全角度約束圖像、稀疏角度約束圖像和限角約束圖像；
11、對(duì)所述約束圖像進(jìn)行雙域圖像約束重建，得到雙域約束重建結(jié)果；
12、根據(jù)所述約束圖像和所述雙域約束重建結(jié)果，對(duì)初始化的圖像重建模型進(jìn)行參數(shù)約束更新，得到所述訓(xùn)練好的圖像重建模型。
13、另外，根據(jù)本申請(qǐng)上述實(shí)施例的斷層掃描圖像的重建方法，還可以具有以下附加的技術(shù)特征：
14、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到反投影圖像，包括：
15、對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第一濾波反投影，得到所述全角度反投影圖像；
16、根據(jù)預(yù)設(shè)的稀疏掃描倍數(shù)，對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行稀疏特征提取，得到稀疏角度投影數(shù)據(jù)，以及，根據(jù)預(yù)設(shè)的限角掃描范圍，對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行限角特征提取，得到限角投影數(shù)據(jù)；
17、對(duì)所述稀疏角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第二濾波反投影，得到所述稀疏角度反投影圖像；
18、對(duì)所述限角投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第三濾波反投影，得到所述限角反投影圖像。
19、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行約束提取，得到約束圖像，包括：
20、對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行先驗(yàn)信息提取，得到先驗(yàn)圖像；
21、對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行弦圖補(bǔ)償，得到所述約束圖像。
22、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述先驗(yàn)圖像包括全角度先驗(yàn)圖像、稀疏角度先驗(yàn)圖像和限角先驗(yàn)圖像，所述對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行先驗(yàn)信息提取，得到先驗(yàn)圖像，包括：
23、對(duì)所述全角度反投影圖像進(jìn)行第一信息提取，得到所述全角度先驗(yàn)圖像；
24、對(duì)所述稀疏角度反投影圖像進(jìn)行第二信息提取，得到所述稀疏角度先驗(yàn)圖像；
25、對(duì)所述限角反投影圖像進(jìn)行第三信息提取，得到所述限角先驗(yàn)圖像。
26、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行弦圖補(bǔ)償，得到所述約束圖像，包括：
27、獲取第一信息掩膜和第二信息掩膜，所述第一信息掩膜用于表征稀疏角度投影數(shù)據(jù)相對(duì)于所述全角度投影數(shù)據(jù)缺失的稀疏角度信息掩膜，所述第二信息掩膜用于表征限角投影數(shù)據(jù)相對(duì)于所述全角度投影數(shù)據(jù)缺失的限角信息掩膜；
28、根據(jù)所述第一信息掩膜和所述第二信息掩膜，對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行掩膜重建，得到所述約束圖像。
29、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一信息掩膜和所述第二信息掩膜，對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行掩膜重建，得到所述約束圖像，包括：
30、根據(jù)所述全角度投影數(shù)據(jù)，對(duì)所述全角度先驗(yàn)圖像進(jìn)行第一前投影補(bǔ)償，得到所述全角度約束圖像；
31、根據(jù)所述稀疏角度投影數(shù)據(jù)和所述第一信息掩膜，對(duì)所述稀疏角度先驗(yàn)圖像進(jìn)行第二前投影補(bǔ)償，得到所述稀疏角度約束圖像；
32、根據(jù)所述限角投影數(shù)據(jù)和所述第二信息掩膜，對(duì)所述限角先驗(yàn)圖像進(jìn)行第三前投影補(bǔ)償，得到所述限角先驗(yàn)圖像。
33、進(jìn)一步地，在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述約束圖像進(jìn)行雙域圖像約束重建，得到雙域約束重建結(jié)果，包括：
34、對(duì)所述約束圖像進(jìn)行弦圖域恢復(fù)，得到弦圖恢復(fù)圖像；
35、對(duì)所述弦圖恢復(fù)圖像進(jìn)行圖像域恢復(fù)，得到所述雙域約束重建結(jié)果。
36、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種斷層掃描圖像的重建系統(tǒng)，包括：
37、獲取模塊，用于獲取目標(biāo)投影數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)投影數(shù)據(jù)為全角度弦圖數(shù)據(jù)、稀疏角度弦圖數(shù)據(jù)或限角弦圖數(shù)據(jù)中的任意一種；
38、處理模塊，用于將所述目標(biāo)投影數(shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練好的圖像重建模型中，得到圖像重建結(jié)果；
39、其中，所述訓(xùn)練好的圖像重建模型通過(guò)以下步驟得到：
40、獲取全角度投影數(shù)據(jù)，并對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到反投影圖像，所述反投影圖像包括全角度反投影圖像、稀疏角度反投影圖像和限角反投影圖像；
41、對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行約束提取，得到約束圖像，所述約束圖像包括具有相互約束關(guān)系的全角度約束圖像、稀疏角度約束圖像和限角約束圖像；
42、對(duì)所述約束圖像進(jìn)行雙域圖像約束重建，得到雙域約束重建結(jié)果；
43、根據(jù)所述約束圖像和所述雙域約束重建結(jié)果，對(duì)初始化的圖像重建模型進(jìn)行參數(shù)約束更新，得到所述訓(xùn)練好的圖像重建模型。
44、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，包括：
45、至少一個(gè)處理器；
46、至少一個(gè)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一個(gè)程序；
47、當(dāng)所述至少一個(gè)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述至少一個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)上述第一方面的方法。
48、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的程序，所述處理器可執(zhí)行的程序在由所述處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)上述第一方面的方法。
49、本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到：
50、本申請(qǐng)實(shí)施例所公開(kāi)的一種斷層掃描本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到反投影圖像，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行約束提取，得到約束圖像，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述先驗(yàn)圖像包括全角度先驗(yàn)圖像、稀疏角度先驗(yàn)圖像和限角先驗(yàn)圖像，所述對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行先驗(yàn)信息提取，得到先驗(yàn)圖像，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行弦圖補(bǔ)償，得到所述約束圖像，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一信息掩膜和所述第二信息掩膜，對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行掩膜重建，得到所述約束圖像，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述約束圖像進(jìn)行雙域圖像約束重建，得到雙域約束重建結(jié)果，包括：
8.一種斷層掃描圖像的重建系統(tǒng)，
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有處理器可執(zhí)行的程序，其特征在于，所述處理器可執(zhí)行的程序在由所述處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述全角度投影數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到反投影圖像，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行約束提取，得到約束圖像，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述先驗(yàn)圖像包括全角度先驗(yàn)圖像、稀疏角度先驗(yàn)圖像和限角先驗(yàn)圖像，所述對(duì)所述反投影圖像進(jìn)行先驗(yàn)信息提取，得到先驗(yàn)圖像，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斷層掃描圖像的重建方法，其特征在于，所述對(duì)所述先驗(yàn)圖像進(jìn)行弦圖補(bǔ)償，得到...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何基，諶高峰，馬建華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣州醫(yī)科大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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