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题名基于L1范数的含金属伪影CT图像重建算法研究
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作者
董建
王琪玉
张海宁
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机构
天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点试验室
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出处
《自动化仪表》
2025年第12期20-24,30,共6页
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基金
天津市教委科研计划基金资助项目(2021KJ012)。
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文摘
金属伪影是计算机断层成像(CT)影像中的一种常见干扰,在图像中表现为放射状或条纹状伪影,严重影响医生的临床诊断。通过深入分析CT影像成像过程,在成像算法层面探索一种有效的金属伪影去除方法。以正向投影数据的估计值与实测值之间的差值关系作为评价函数,利用L1范数相比传统的L2范数在获取稀疏解方面的优势,推演出一种逐行处理的迭代式重建算法。求最优解的过程利用了凸优化领域中的近端分裂理论,将金属伪影去除的重建优化问题转化为条件约束下的最小化问题。利用拉格朗日乘子法解决了评价函数的最小化问题。通过向L1范数加入全变分(TV)惩罚项,进一步提升了L1-TV算法去除金属伪影的性能。试验以数字模型、口腔和髋关节部位的实际临床图像的重建过程,验证了算法的有效性。试验结果显示,相较于传统的重建算法,L1-TV算法消除了金属伪影对图像的干扰,同时保留了图像的细节特征。该算法显示出较高的临床实用价值。
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关键词
计算机断层成像
金属伪影
近端分裂理论
全变分
凸优化理论
伪影去除
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Keywords
Computed tomography(CT)
Metal artifact
Near-end splitting theory
Total variation(TV)
Convex optimization theory
Artifact removal
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分类号
TH-774
[机械工程]
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