醫(yī)學(xué)圖像的超分辨率重建.pdf

1、大多數(shù)的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備利用放射能量獲得人體成像數(shù)據(jù)。利用超分辨率重建技術(shù)依據(jù)多幅低劑量生成的低分辨率圖像之間包含的空間位移信息可以重建出高分辨率圖像。這些位移通常是來(lái)自于患者的移動(dòng)，傳感器工作時(shí)的抖動(dòng)和整個(gè)成像系統(tǒng)在成像時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)等等。提高醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的分辨率可以幫助醫(yī)生在病變?cè)缙诎l(fā)現(xiàn)病情和對(duì)疾病進(jìn)行正確的診斷，以便制定積極的治療方案。
　　本文首先通過(guò)對(duì)超分辨率重建適用的成像模型和CT成像設(shè)備的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的分析和討論，得到適用于

2、CT圖像的超分辨率重建算法，即迭代反投影方法。對(duì)迭代反投影應(yīng)用在CT成像系統(tǒng)中的可行性進(jìn)行了簡(jiǎn)單的表述，并且給出了適用于CT的超分辨率重建的數(shù)學(xué)模型。
　　本文將基于傅里葉變換性質(zhì)的相位相關(guān)算法應(yīng)用在CT圖像的圖像配準(zhǔn)。詳盡闡述了相位相關(guān)算法獲得圖像之間的平移偏移量的方法和借助極坐標(biāo)系將圖像間的旋轉(zhuǎn)偏移轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)系中平移偏移量的表達(dá)，從而也可以通過(guò)相位相關(guān)算法獲得圖像之間的旋轉(zhuǎn)偏移量。實(shí)驗(yàn)表明相位相關(guān)算法對(duì)CT圖像的圖像配準(zhǔn)達(dá)

3、到了較高的精度，算法具有較好的魯棒性，滿足超分辨率重建算法的要求。
　　提出了結(jié)合亞像素偏移量對(duì)兩種經(jīng)典插值算法的改進(jìn)，分別是結(jié)合位移量的最近鄰插值法和結(jié)合位移量的雙線性插值法，并且應(yīng)用在迭代反投影的過(guò)程中。通過(guò)結(jié)合亞像素位移量改進(jìn)迭代反投影中的降質(zhì)過(guò)程和誤差數(shù)據(jù)反投影過(guò)程，使得誤差數(shù)據(jù)更好地更新到當(dāng)前的高分辨率的估計(jì)圖像。結(jié)合相位相關(guān)圖像配準(zhǔn)結(jié)果改進(jìn)了迭代反投影過(guò)程中對(duì)高分辨率初始圖像的插值以及迭代反投影過(guò)程，使得重建的高分辨率