[发明专利]图像重建方法、计算机设备及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种图像重建方法，所述图像重建方法包括：根据对目标对象进行扫描而采集的扫描投影数据获取初始重建图像；对输入图像进行N次迭代处理，以获得重建图像。其中，所述迭代处理顺序包括：对输入图像进行降噪优化处理；根据降噪优化处理后的输入图像的各图像块生成各图像块对应的过渡字典和稀疏系数；根据过渡字典和稀疏系数生成新图像块；利用各新图像块更新输入图像，以得到输出图像。本发明还公开了一种计算机设备。本发明还公开了一种计算机可读存储介质。本发明通过对目标对象进行扫描而采集的扫描投影数据获取初始重建图像，并对初始图像采用降噪优化结合字典学习进行迭代处理，从而优化迭代处理的方法，获得更好的重建效果。

技术领域

本发明属于图像重建的技术领域，具体地，涉及一种图像重建方法、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

CT(计算机断层成像)能够在毫米尺度上清晰的获得人体不同组织对于X射线的衰减信息，从而为临床医生的诊断和预防提供丰富的三维人体器官组织信息。今天，作为一种技术成熟并在临床上被普遍认可的检查方法，CT已经成为放射诊断领域内不可缺少的主要工具之一。然而，由于CT扫描过程中需要使用X射线，随着人们对辐射潜在危害的逐步了解，CT辐射剂量问题越来越受到人们的重视。

在CT扫描时，进行欠采样数据采集可以有效缩短CT扫描时间、减少图像伪影并降低CT的辐射剂量，低剂量CT可以通过调低X射线的能量来减少带给病人的辐射。

中国专利申请号201210140841.3提出的“一种稀疏角度CT图像的重建方法”。获取CT机的系统参数和一周期内的稀疏角度投影数据，并应用重建模型采用辅助函数法求解得到要求的迭代运算方法进行循环迭代运算，当循环次数达到预设的次数时即停止迭代运算，并将当前所得到的迭代运算结果作为重建图像。但是该方法仅采用辅助函数法对待重建图像进行迭代计算，重建效果仍存在一定的误差。

因此，如何优化现有技术的重建图像的方法以获得更好的重建效果是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种结合降噪优化处理和字典学习进行图像重建的图像重建方法、计算机设备及计算机可读存储介质。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

根据本发明的一方面，提供了一种图像重建方法，所述图像重建方法包括：

根据对目标对象进行扫描而采集的扫描投影数据获取初始重建图像；

对输入图像进行N次迭代处理，以获得重建图像，N≥2且N为正整数；

其中，第一次迭代处理中的输入图像为所述初始重建图像，第q次迭代处理中的输入图像为第q-1次迭代处理后的输出图像，N≥q≥2且q为正整数；

其中，所述迭代处理顺序包括：对输入图像进行降噪优化处理；根据降噪优化处理后的输入图像的各图像块生成各图像块对应的过渡字典和稀疏系数；根据过渡字典和稀疏系数生成新图像块；利用各新图像块更新输入图像，以得到输出图像。

进一步地，利用下面的式子对输入图像进行降噪优化处理，

其中，表示第q次迭代处理中的降噪优化处理后的输入图像，x_q-1表示第q-1次迭代处理后的输出图像，β表示梯度下降的步长，Δx＝x_q-1-x₀。

进一步地，根据降噪优化处理后的输入图像的各图像块生成各图像块对应的过渡字典和稀疏系数：

根据降噪优化处理的输入图像的各图像块获得各图像块的过渡字典；

根据降噪优化处理后的输入图像的各图像块和各图像块的过渡字典并采用以下公式获得各图像块的稀疏约束系数；