A Fast Iterative Method with Algebraic CT Image Reconstruction Technique Based on Dynamical System Theory
基于动力系统理论的代数CT图像重建技术的快速迭代方法
基本信息
- 批准号:14550420
- 负责人:
- 金额:$ 0.77万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2002
- 资助国家:日本
- 起止时间:2002 至 2003
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The simultaneous iterative reconstruction technique (SIRT) is known as a method to reconstruct images of X-ray computerized tomography (CT). Iterative deblurring methods using the algebraic reconstruction technique (ART) and the expectation maximization (EM) formulation have advantages for reducing artifacts against the filtered backprojection procedure, which is commonly used for CT reconstruction in practice. Because of the high-quality reconstructions, there has been a lot of research improving the SIRT procedures. However, each type of SIRT requires a large number of iterations to obtain the final reconstruction image.On the other hand, the iterative formulae of SIRT can be considered as a dynamical system of reconstruction grid elements in the N-dimensional state space, where N is the number of pixels. Then a stable fixed point of the system corresponds to the image to be reconstructed. Moreover the dynamics in the neighborhood of the fixed point govern the convergence speed of the SIRT procedure. In this study, we investigate properties of the system from the viewpoint of dynamical system theory, and examine a numerical method for solving a fixed point of the system, using a shooting method such as Newton's method. In the study period, we found that the proposed method gives rise to the very fast convergence for the reconstruction. The efficiency was illustrated using experiments with synthetic additive noise projection data from a phantom including a metal part.
同步迭代重建技术(SIRT)是一种重建x射线计算机断层扫描(CT)图像的方法。使用代数重建技术(ART)和期望最大化(EM)公式的迭代去模糊方法在减少对实际中常用的过滤反投影过程的伪影方面具有优势。由于高质量的重建,有很多研究改进了SIRT程序。然而,每种类型的SIRT都需要大量的迭代才能获得最终的重建图像。另一方面,SIRT的迭代公式可以看作是N维状态空间中重构网格元素的动态系统,其中N为像素数。然后系统的一个稳定不动点对应于待重构图像。此外,不动点附近的动态控制了SIRT过程的收敛速度。本文从动力系统理论的角度研究了系统的性质,并研究了一种求解系统不动点的数值方法,即牛顿法等射击法。在研究过程中,我们发现该方法具有较快的重构收敛性。用含金属零件的模拟体的合成加性噪声投影数据实验说明了该方法的有效性。
项目成果
期刊论文数量(38)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Shigeki Tsuji: "Bifurcations in gap-junctionally coupled BVP neurons driven by periodic external force"Proc.of 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. N8-3-1(CD-ROM). (2002)
Shigeki Tsuji:“周期性外力驱动的间隙连接耦合 BVP 神经元中的分岔”2002 年非线性理论及其应用国际研讨会论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Hiroo Sekiya: "Investigation of not-in-phase synchronization on coupled system of four oscillators"Electronics and Communications in Japan, Part3. 85(2). 1-12 (2002)
Hiroo Sekiya:“四振荡器耦合系统的非同相同步研究”日本电子与通信,第 3 部分。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Kunichika Tsumoto: "Bifurcations in Morris-Lecar neuron model"Proc. of 2002 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. N8-4-1(CD-ROM). 1-4 (2002)
Kunichika Tsumoto:“Morris-Lecar 神经元模型中的分叉”Proc。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
TSUMOTO, Kunichika: "Bifurcations in in synaptically coupled Hodgkin-Huxley neurons with a periodic input"International Journal of Bifurcation and Chaos. (in press).
TSUMOTO、Kunichika:“具有周期性输入的突触耦合霍奇金-赫胥黎神经元中的分叉”《国际分叉与混沌杂志》。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
津元国親: "時計遺伝子リズムのニューロンモデルにみられる同調現象の分岐"電子情報通信学会論文誌. (印刷中). (2004)
Kunichika Tsumoto:“时钟基因节律的神经元模型中看到的夹带现象的分岔”,电子、信息和通信工程师学会会刊(正在出版)(2004 年)。
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- 作者:
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