专利汇可以提供基于图割的肺4D-CT图像超分辨率重建方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了基于图割的 肺 4D-CT图像超 分辨率 重建方法,包括(1)读取肺部4D-CT图像,该4D-CT图像由多个不同 相位 的低分辨率肺部3D-CT图像组成;(2)将多个不同相位的低分辨率的肺部3D-CT图像均进行插值,得到不同相位的肺部3D-CT图像的初始高分辨率图像fk0;(3)选取任意一相位的由步骤(2)得到的初始高分辨率图像fk0的 像素 值集作为所有像素点匹配的初始标签集;(4)计算各相位的投影重建高分辨率观察图像 构建全局图 能量 函数式;(5)通过图割方法优化求解构建的全局图能量函数式,得到的最优解即为重建出来的肺4D-CT高分辨率图像。该方法能够提高肺4D-CT图像在Z轴方向上的分辨率。,下面是基于图割的肺4D-CT图像超分辨率重建方法专利的具体信息内容。
1.基于图割的肺4D-CT图像超分辨率重建方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
步骤(1):读取肺部4D-CT图像,该4D-CT图像由多个不同相位的低分辨率肺部3D-CT图像组成;
步骤(2):将步骤(1)中的多个不同相位的低分辨率的肺部3D-CT图像均进行插值,得到不同相位的肺部3D-CT图像的初始高分辨率图像fk0;
步骤(3):选取任意一相位的由步骤(2)得到的初始高分辨率图像fk0的像素值集作为所有像素点匹配的初始标签集;
步骤(4):计算各相位的投影重建高分辨率观察图像 构建全局图能量函数式;
步骤(5):通过图割方法优化求解构建的全局图能量函数式,得到的最优解即为重建出来的肺4D-CT高分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的基于图割的肺4D-CT图像超分辨率重建方法,其特征在于:所述步骤(4)中,计算各相位的投影重建高分辨率观察图像 所采用的方法是相位K通过三次样条插值得到的初始高分辨率图像fk0,采用Demons配准方法分别向其他相位的低分辨率图像上投影,然后根据投影位置插值重建高分辨率观察图像。
3.根据权利要求1所述的基于图割的肺4D-CT图像超分辨率重建方法,其特征在于:所述步骤(4)构建的全局图能量函数式为:
其中,fk(p)为待求解的各相位高分辨率重建图像,S为初始高分辨率图像像素集,T表示相位数,p为高分辨率图像上的像素点,λ为平滑项系数,Vp,q(fk(p),fk(q))表示平滑项,可以保证重建出的每一相位高分辨率图像保持平滑,N表示邻域设定
Vp,q(fk(p),fk(q))=min(τ,|fk(p)-fk(q)|……式(2)
其中τ为阈值大小。
4.根据权利要求1所述的基于图割的肺4D-CT图像超分辨率重建方法,其特征在于:所述步骤(5)中采用的图割方法具体为:假设g=(ν,ε)表示带权图,顶点称为终端,ν是顶点的集合,ε是边的集合,图中有两个与其他顶点相连的终端,该图的一个切割C就是ε的一个子集,使得两个终端之间没有通路连接,图割问题就是要寻找这样的一个切割C,使得C中包含的边的权值最小,该重建方法将超分辨率重建问题转化成图割优化问题,假设给图中所有的像素点都赋有标签,找到像素点最佳的标签匹配值,使图像能量函数值最小,最佳的标签匹配即为重建出高分辨率图像的像素值。
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