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基于自适应非局部均值的CBCT投影数据去噪算法
  • ISSN号:1005-0086
  • 期刊名称:光电子-激光
  • 时间:2015.6.15
  • 页码:1226-1232
  • 分类:TN911.73[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]山东师范大学物理与电子科学学院,山东济南250014, [2]山东大学第二医院肿瘤防治中心,山东济南250033
  • 相关基金:国家自然科学基金(61201441,61471226)、山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012DX038)、山东省高等学校科研计划(J12LN23)、济南青年科技明星计划(20120109)和济南市高校自主创新(201401221)资助项目
  • 相关项目:多尺度分析技术在图像引导肿瘤精确放疗中的研究及临床应用
中文摘要:

为了准确地获取放疗摆位信息,并减低临床患者所接收的辐射剂量,提出了一种基于非局部均值(NLM)的锥形束计算层析(CBCT)投影数据去噪算法。首先,计算在不同投射角度下获取的CBCT投影数据的噪声标准差、边缘信息和纹理子块的平均梯度值的均值,确定与该角度投影数据相适应的滤波强度值;然后,采用改进的NLM算法对投影数据进行去噪处理;最后,经过三维重建获得较高质量的CBCT图像。还对基于子块分割的噪声估计算法进行了改进,使其更适用于CBCT投影数据的噪声估计。实验结果表明,本文算法能够有效估计投影数据的噪声水平,去噪效果优于其它几种算法,在去除噪声的同时,还能很好地保留图像的细节信息,并可增强图像的对比度,有利于准确获取摆位信息和医生的临床诊断。

英文摘要:

In order to get more accurate placement information of radiation therapy and reduce the radiation dose received by clinical patients in the hospital, a new denoising algorithm based on the noises in the cone-beam computed tomography (CBCT) projection data is proposed in this paper. Firstly, the appropriate value of the filter strength is determined by the noise standard deviation, the edge information and the average of the average gradient values of texture sub-blocks which are calculated in different angles of the projection data received before the reconstruction of the 3D CBCT images,then the projection data are denoised by the adaptive nonlocal means (NLM) algorithm and lastly, the denoised projection data are reconstructed to obtain high quality CBCT images. In addition, a noise estimation algorithm is im proved in order to make it more suitable for the CBCT projection data. The experimental results show that the proposed algorithm can estimate the noise level of the projection data,the new algorithm is also superior to other methods,it can reduce the noises,keep the details and enhance the contrast of the ima ges effectively,so the proposed algorithm is beneficial to acquiring the accurate placement information and diagnosing in the clinical practicefor the doctor.

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期刊信息
  • 《光电子.激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:天津市教育委员会
  • 主办单位:天津理工大学 中国光学学会
  • 主编:巴恩旭
  • 地址:天津市西青区宾水西道391号
  • 邮编:300384
  • 邮箱:baenxu@263.net baenxu@aliyun.com
  • 电话:022-60214470
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-0086
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1182/O4
  • 邮发代号:6-123
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16551