结合各向异性扩散滤波Thin Plate先验正电子发射断层图像重建的算法

摘要

背景:在正电子发射断层成像中,MAP重建方法通过引入先验分布约束,可以明显提高重建图像的质量,但不合适的先验分布项可能会造成重建图像过度平滑或出现阶梯状边缘伪影。目的:针对基于传统局部先验信息的MAP方法易于导致重建图像过平滑或产生阶梯状边缘伪影的问题,提出了一种结合各向异性扩散滤波的、基于Thin Plate先验的改进MAP重建算法。方法:重建算法由两步组成:基于双向扩散系数的PDE各向异性扩散滤波和基于Thin Plate先验的MAP估计。重建图像通过这两步交替迭代得到。文中采用归一化均方根误差和信噪比定量评价重建图像质量。结果与结论:结合了基于双向扩散系数的PDE各向异性扩散滤波,并将Thin Plate二次二阶先验模型引入到MAP重建算法中,所获得的重建结果图像在抑制噪声、边缘保持方面取得了良好的效果,SNR、RMSE以及视觉评价等方面均有较大程度的改善。