[发明专利]一种基于结构字典约束的PET图像重建方法

摘要

本发明公开了一种基于结构字典约束的PET图像重建方法，该方法通过建立重建问题的数学模型，加入结构字典约束，基于结构字典的约束来进行PET图像重建；其中结合Poisson和字典约束对PET图像进行重建的过程中，采取EM算法进行优化求解。故本发明有效利用结构字典约束，改善了计算机在进行PET图像重建的过程中产生的结果低分辨率和噪声干扰的问题；与现有重建方法的实验比较表明，本发明能获得较好的重建效果。

主权项

一种基于结构字典约束的PET图像重建方法，包括如下步骤：(1)利用探测器对注入有放射性药剂的生物组织进行探测，采集得到对应探测器各晶体块的符合计数向量，进而构建PET的符合计数矩阵y；(2)根据PET成像原理，建立PET的测量方程如下；通过对所述的测量方程引入Poisson噪声约束，得到PET的Poisson模型L(x)；y＝Gx+r+v其中：G为系统矩阵，x为PET浓度分布矩阵，r和v分别为关于反射符合事件和散射符合事件的测量噪声矩阵；(3)通过对所述的Poisson模型L(x)引入结构字典约束，得到基于结构字典约束的PET图像重建模型如下：$\underset{x,\mathrm{\α}}{min}\{\mathrm{\λ}L\left(x\right)+R_{sparse}(x,\mathrm{\α})\}$其中：λ为权重系数，R_sparse(x，α)为关于PET浓度分布矩阵x和稀疏系数矩阵α的惩罚项；(4)对上述PET图像重建模型进行优化求解得到PET浓度分布矩阵x，进而重建获得PET图像。