实现稀疏角度下的精确CT重建:利用ADMM-LP算法求解非凸模型

R318; 背景:稀疏角度投影重建是减小CT辐射剂量的有效方法,但因其重建质量的问题限制了该方法的应用.目的:研究基于LP范数的交替方向乘子-CT重建算法,旨在提高稀疏角度下的重建质量.方法:将CT重建模型中的全变分正则项替换为非凸非光滑的LP范数正则项,并利用增广拉格朗日法将约束问题转化为无约束问题,再利用交替方向乘子框架结合广义收缩算法将原优化模型拆分为等价于原问题的子问题,最后迭代求解各子问题.结果与结论:①通过仿真及实际实验,对比分析了全变分-凸集投影、代数重建-LP、Split-Bregman-LP以及所提算法在36个稀疏角度下的重建结果,结果显示论文提出的算法重建图像细节更完整,均...

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Bibliographic Details
Published in中国组织工程研究 Vol. 22; no. 31; pp. 4998 - 5002
Main Authors 宋洁, 陈平, 潘晋孝
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中北大学信息探测与处理山西省重点实验室,中北大学,山西省太原市 030051 2018
Subjects
LP范数
X-CT稀疏角度重建
迭代优化算法
广义收缩算法
交替方向乘子法
国家自然科学基金
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ISSN2095-4344
DOI10.3969/j.issn.2095-4344.0563

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Summary:R318; 背景:稀疏角度投影重建是减小CT辐射剂量的有效方法,但因其重建质量的问题限制了该方法的应用.目的:研究基于LP范数的交替方向乘子-CT重建算法,旨在提高稀疏角度下的重建质量.方法:将CT重建模型中的全变分正则项替换为非凸非光滑的LP范数正则项,并利用增广拉格朗日法将约束问题转化为无约束问题,再利用交替方向乘子框架结合广义收缩算法将原优化模型拆分为等价于原问题的子问题,最后迭代求解各子问题.结果与结论:①通过仿真及实际实验,对比分析了全变分-凸集投影、代数重建-LP、Split-Bregman-LP以及所提算法在36个稀疏角度下的重建结果,结果显示论文提出的算法重建图像细节更完整,均方根误差更低,而且速度比Split-Bregman-LP快1倍;②说明提出的基于LP范数的交替方向乘子-LP算法,在投影角度稀疏情况下的重建结果具有较高的重建精度.
ISSN:2095-4344
DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.0563