一种基于分裂Bregman方法求解的锥束CT图像迭代重建
杨柳
齐宏亮
徐圆
甄鑫
卢文婷
周凌宏
1.南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所,广东 广州,5105152.南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所,广东 广州,5105153.南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所,广东 广州,5105154.南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所,广东 广州,5105155.南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所,广东 广州,5105156.南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所,广东 广州,510515
摘要：目的：为精确且快速进行低剂量稀疏角度锥束CT图像重建，本文提出一种基于分裂Bregman数学方法的紧框架约束的图像重建算法。方法首先选择紧框架（Tight Frame）作为正则化项，根据压缩感知原理建立最小化目标函数，利用分裂Bregman数学方法将求解问题分为3步：（1）使用改进的前向投影算法快速计算出投影矩阵；（2）引入中间量，用分裂Bregman原理将无法直接差分的L1正则化问题转化为可直接差分的L2正则化问题，并利用共轭梯度算法求解；（3）利用分裂Bregman原理中的收缩公式更新中间量。结果仿真和实际重建的CT图像实验表明，相比于传统的带有正则化约束的凸集投影（POCS）代数迭代重建模式，分裂Bregman方法在图像保真和计算时间等方面均取得了上佳的效果，并且具有广泛的适用性。结论在稀疏角度锥束CT图像迭代重建条件下，本文提出的方法能够快速精确重建出满意的锥束CT图像，且图像重建速度和图像质量较凸集投影方法有较大提高。
关键词：锥束CT图像重建分裂Bregman紧框架收缩正则化压缩感知
资助基金：国家自然科学基金(30970866)广州市重大科技专项(11BppZLjj2120029)广东省战略性新兴产业核心技术攻关(2011A081402003)Supported by National Natural Science Foundation of China (30970866)
论文发表日期：2014-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：4( 783-786 )
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