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基于模糊熵的低剂量CT投影降噪算法研究
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:电子与信息学报
  • 时间:2013.6.6
  • 页码:1421-1427
  • 分类:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中北大学电子测试技术国防重点实验室,太原030051
  • 相关基金:国家自然科学基金(61071192,61271357),山西省自然科学基金(2009011020-2),山西省省研究生优秀创新项目(20123098)和山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划资助课题
  • 相关项目:低剂量X射线CT重建算法研究
中文摘要:

低剂量CT(Computed Tomography)因其大大降低了辐射剂量而广泛用于现代医疗中。然而,随着辐射剂量的减少,扫描过程中投影数据受到随机噪声的污染,导致重建图像中存在明显的条形伪影。为解决上述问题,该文提出一种基于局部模糊熵的自适应恢复算法。该算法在基于统计信息的各向异性滤波器的基础上,利用局部模糊熵来判断边缘和平滑区域。新的扩散模型能有效地控制扩散程度,大大提高了扩散速度,达到快速恢复投影数据的目的。仿真实验和实际数据试验结果表明,基于局部模糊熵的自适应恢复方法能够得到高信噪比的重建图像,且与传统算法相比,缩短了对投影数据的处理时间,从而减轻了辐射对患者的危害。

英文摘要:

Low-dose Computed Tomography (CT) is widely used in modern medical practice for its advantage on reducing the radiation dose to patients. However, excessive quantum noise is present in low dose X-ray imaging along with the decrease of the radiation dose; thus, there are obvious streak-like artifacts in reconstructed images. For this problem, an adaptive restoration algorithm based on local fuzzy entropy is proposed in this paper. This new algorithm modifies the statistical information based anisotropic filter, distinguishing edges and smooth areas by a local fuzzy entropy. The new diffusion model can effectively control the diffusion degree, thus improve greatly the diffusion rate to achieve the purpose of rapid recovery of the projection data, Simulation results show that higher signal-to-noise ratio reconstructed images can be obtained by the new adaptive diffusion algorithm. In addition, compared with conventional algorithm, the proposed algorithm shortens processing time in projection domain and thereby reduces the hazards of radiation to patients.

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,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)
  • 被引量:24739