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《基于壓縮感知理論的醫(yī)學(xué)圖像重構(gòu)算法研究現(xiàn)狀.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、·216·《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展}2014年第35卷第4期綜合述評(píng)doi：10．3969／j．issn．1674—1242．2014．04．008基于壓縮感知理論的醫(yī)學(xué)圖像重構(gòu)算法研究現(xiàn)狀李修寒，朱松盛南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系(南京，210029)【摘要】壓縮感知理論的提出促進(jìn)了醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展。壓縮感知足通過(guò)直接采集壓縮后的數(shù)據(jù)，利用重構(gòu)算法高精度恢復(fù)原信號(hào)，避免r傳統(tǒng)的先采樣再壓縮造成的資源浪費(fèi)?；趬嚎s感知的CT、MRI、US成像的重構(gòu)算法對(duì)其應(yīng)用r醫(yī)學(xué)成像起著至關(guān)重要的作用。因此，對(duì)重構(gòu)算法進(jìn)行了著重介紹，并進(jìn)行比較
2、分析。【關(guān)鍵詞】壓縮感知；醫(yī)學(xué)成像；重構(gòu)算法；高精度【中圖分類(lèi)號(hào)】TP391．4【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A文章編號(hào)：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及華裔科學(xué)家T．Ta等提
5、}}Ir壓縮感知理論J，根據(jù)該理論叮以知道，如果待近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)成像技術(shù)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)斷建圖像在某個(gè)變換域是稀疏的，就可以通過(guò)低于或?qū)映上?ComputedTomography，CT)技術(shù)，核磁共振遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣標(biāo)準(zhǔn)的方式對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣成像(MagneticResonancehnaging，MRI)技術(shù)，超聲并高概率重構(gòu)該圖像。波(Uhrasonography，US)成像技術(shù)等在現(xiàn)今的醫(yī)學(xué)診斷、治療中變得越來(lái)越重要。然而，這些成像技1壓縮感知理論框架術(shù)并不完美，仍有需要解決的問(wèn)題。如：CT需要減壓縮感知與傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣定理
6、同，它少x線劑量，盡量縮短照射時(shí)間；MRI需要縮短并不是直接測(cè)量信號(hào)本身，是使用感知矩陣米捩采集時(shí)問(wèn)，減少激發(fā)次數(shù)；US需要減少信號(hào)的采得信號(hào)的整體構(gòu)造從而直接得到重要的信息，忽略樣時(shí)間以及數(shù)據(jù)處理時(shí)間。對(duì)于以上問(wèn)題，由那些在有損壓縮中會(huì)被丟棄的信息，也就是說(shuō)，接感知壓縮了的信息。壓縮感知框圖如圖1所示．壤金項(xiàng)江、省離校自然科學(xué)研究基金資助項(xiàng)日(10KJD310001)?一H火學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練汁劃項(xiàng)f_1(201410312062X)忤行簡(jiǎn)介：李修寒，E—mail：／xhl525096@163．(011圖1壓縮感知框圖通信作：朱松盛，1
7、尊1．，研究方向：醫(yī)療儀器和醫(yī)學(xué)圖像處卵，F(xiàn)ig．1DiagramofcompresedsensingE—mail：zhusongsheng@163．COIl1—《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進(jìn)展}2014年第35卷第4期綜合述評(píng)·217·壓縮感知理論包含了3個(gè)主要的研究?jī)?nèi)容，即：3．1基于壓縮感知CT技術(shù)的研究現(xiàn)狀信號(hào)稀疏表示、觀測(cè)矩陣設(shè)計(jì)與信號(hào)重構(gòu)方法。近年來(lái)，壓縮感知理論已經(jīng)在吸收襯度CT領(lǐng)1．1信號(hào)稀疏表示域得到了充分的應(yīng)用，但其在相位襯度CT領(lǐng)域的對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)度為N的信號(hào)ER～，假設(shè)在基應(yīng)用僅僅是一個(gè)開(kāi)端。上可以給出的K稀疏表示，即=奶，僅需
8、使用Park等基于Barzilai—Borwein(BB)法提出K<
