[发明专利]一种基于域变换的正电子发射断层图像的重建方法

说明书

本发明公开了一种基于域变换的正电子发射断层图像的重建方法。该方法包括：对正电子发射断层图像进行重构，获得第一重建图像，该第一重建图像是未经去噪处理的图像；将正电子发射断层图像进行域变换后经滤波处理，对经滤波处理的图像进行重构，获得第二重建图像；以所述第二重建图像作为先验信息，对所述第一重建图像进行引导滤波，进而获得融合的重建图像。本发明通过引导滤波能够有效消除噪声并很好地保留图像细节，从而提升了低剂量图像重建的质量。

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，更具体地，涉及一种基于域变换的正电子发射断层图像的重建方法。

背景技术

正电子发射断层成像(PET)是一种功能成像模型，是核医学领域较为先进的临床成像技术。PET可通过特异性注射放射性示踪剂检测组织内分子水平的活性，广泛应用于肿瘤、神经学、心脏病学等领域。

然而，注射正常的示踪剂剂量会对患者造成潜在的辐射风险，因为伽玛射线会导致有机分子电离，对患者的身体造成损害。但是注射剂量的限制和采集时间的限制，将致使正电子发射成像的空间分辨率相对较差，噪声水平较高，使得PET图像的定量解释比较困难。PET图像的高噪声水平会掩盖微小但重要的病变，使器官边缘变得模糊，从而进一步导致诊断和定量错误。此外，由于采集的数据量较大，导致图像重建速度慢，并且由于扫描时间长，导致病人可能的运动所引起的伪影。

因此，研究和开发新的低剂量PET成像方法，既能保证PET成像质量又减少有害的辐射剂量，对于医疗诊断领域具有重要的科学意义和应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于域变换的正电子发射断层成像的重建方法，基于注射低剂量示踪剂采样完成图像重建，能够得到更清晰的重建图像。

本发明提供一种基于域变换的正电子发射断层图像的重建方法，包括以下步骤：

对正电子发射断层图像进行重构，获得第一重建图像，该第一重建图像是未经去噪处理的图像；

将正电子发射断层图像进行域变换后经滤波处理，对经滤波处理的图像进行重构，获得第二重建图像；

以所述第二重建图像作为先验信息，对所述第一重建图像进行引导滤波，进而获得融合的重建图像。

在一个实施例中，根据以下步骤获得所述第一重建图像：

对正电子发射断层图像经衰减校正处理，获得经校正的投影数据；

对所述经校正的投影数据通过期望最大法进行重构，获得所述第一重建图像。

在一个实施例中，根据以下步骤获得所述第二重建图像：

对正电子发射断层图像经衰减校正，获得经校正的投影数据；

对所述经校正的投影数据进行Anscombe变换，并对变换后的投影数据进行滤波，以消除高斯分布噪声；

对过滤后的数据进行Anscombe反变换得到所述第二重建图像。

在一个实施例中，采用非局部均值法对所述变换后的投影数据进行滤波。

在一个实施例中，Anscombe变换过程表示为：

其中，y表示经校正的投影数据。

在一个实施例中，以所述第二重建图像作为先验信息，对所述第一重建图像进行引导滤波，进而获得融合的重建图像，包括：

对于所述第二重建图像的每个像素，找到多个相似的近邻，并对矩阵进行归一化，得到归一化的核矩阵；

以所述归一化的核矩阵引导所述第一重建图像滤波，获得所述融合的重建图像。