基于压缩感知理论的医学图像重构算法研究现状.pdf

《基于压缩感知理论的医学图像重构算法研究现状.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·216·《生物医学工程学进展}2014年第35卷第4期综合述评doi：10．3969／j．issn．1674—1242．2014．04．008基于压缩感知理论的医学图像重构算法研究现状李修寒，朱松盛南京医科大学基础医学院生物医学工程系(南京，210029)【摘要】压缩感知理论的提出促进了医学成像技术的发展。压缩感知足通过直接采集压缩后的数据，利用重构算法高精度恢复原信号，避免r传统的先采样再压缩造成的资源浪费。基于压缩感知的CT、MRI、US成像的重构算法对其应用r医学成像起着至关重要的作用。因此，对重构算法进行了着重介绍，并进行比较

2、分析。【关键词】压缩感知；医学成像；重构算法；高精度【中图分类号】TP391．4【文献标志码】A文章编号：1674—1242(2014)04—0216—04ResearchoftheMedicalImageReconstructionAlgorithmBasedonCompressedSensingLiXiuhan，ZhuSongshengDepartmentofBiomedicalEngineering，NanjingMedicalUniversity(Nanjing，210029)【Abstract】Thecompressedsen

3、singtheoryhaspromotedthedevelopmentofmedicalimagingtechnology．Compressedsensingtheoryistorestoretheoriginalsignalwithhighaccuracyusingreconstructionalgorithmafterdi—rectlyacquiringthecompresseddata，whichavoidsthewasteofresourcescausedbytraditionaltheory．Imagere—construct

4、ionalgorithmofCT、MRI、USbasedoncompressedsensingplaysimportantrolesinmedicalimaging．Fherefore，thispaperintroducesandcomparativelyanalyzesreconstructionalgorithms．【KeyWords】compressedsensing，medicalimaging，reconstructionalgorithm，high—accuracy0引言DonohoD、CandesE及华裔科学家T．Ta等提

5、}}Ir压缩感知理论J，根据该理论叮以知道，如果待近年来，随着医学成像技术不断发展，计算机断建图像在某个变换域是稀疏的，就可以通过低于或层成像(ComputedTomography，CT)技术，核磁共振远低于奈奎斯特采样标准的方式对其进行数据采样成像(MagneticResonancehnaging，MRI)技术，超声并高概率重构该图像。波(Uhrasonography，US)成像技术等在现今的医学诊断、治疗中变得越来越重要。然而，这些成像技1压缩感知理论框架术并不完美，仍有需要解决的问题。如：CT需要减压缩感知与传统的奈奎斯特采样定理

6、同，它少x线剂量，尽量缩短照射时间；MRI需要缩短并不是直接测量信号本身，是使用感知矩阵米捩采集时问，减少激发次数；US需要减少信号的采得信号的整体构造从而直接得到重要的信息，忽略样时间以及数据处理时间。对于以上问题，由那些在有损压缩中会被丢弃的信息，也就是说，接感知压缩了的信息。压缩感知框图如图1所示．壤金项江、省离校自然科学研究基金资助项日(10KJD310001)⋯一H火学生创新创业训练汁划项f_1(201410312062X)忤行简介：李修寒，E—mail：／xhl525096@163．(011图1压缩感知框图通信作：朱松盛，1

7、尊1．，研究方向：医疗仪器和医学图像处卵，Fig．1DiagramofcompresedsensingE—mail：zhusongsheng@163．COIl1—《生物医学工程学进展}2014年第35卷第4期综合述评·217·压缩感知理论包含了3个主要的研究内容，即：3．1基于压缩感知CT技术的研究现状信号稀疏表示、观测矩阵设计与信号重构方法。近年来，压缩感知理论已经在吸收衬度CT领1．1信号稀疏表示域得到了充分的应用，但其在相位衬度CT领域的对于一个长度为N的信号ER～，假设在基应用仅仅是一个开端。上可以给出的K稀疏表示，即=奶，仅需

8、使用Park等基于Barzilai—Borwein(BB)法提出K<