图像质量评价模型引导的CT迭代重建方法研究
批准号:
62071375
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
牟轩沁
依托单位:
学科分类:
医学信息检测与处理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
牟轩沁
中文摘要
CT是一类重要的临床诊断设备,CT图像在病人医疗诊治全过程都发挥作用,而图像质量评价(IQA)是其中的重要问题。本研究针对其中的图像重建算法和医生诊断等两个环节中的IQA问题开展研究工作,分析这两个环节的IQA标准的不同之处,指出采用IQA模型引导图像重建计算时存在的问题;由于迭代重建是目前低剂量和其它不完备投影数据CT重建的主要计算方法,其中的正则化参数选择是决定图像质量的一个关键因子,同时其自适应选择仍然是一个难题;本项目研究基于IQA模型引导的CT迭代重建算法,可以自适应地选择正则化参数而不增加计算量,同时提出感知特征增强的迭代重建算法,利用通用IQA模型引导CT重建时,可以获得满足医生诊断质量评价优化的重建结果。本项目的意义在于首次研究以图像诊断价值为优化目标的迭代重建算法,提出可自动调整重建参数的高效计算模型,提升CT设备重建算法的效能。
英文摘要
As an important clinical diagnostic equipment, Computed Tomography (CT) plays a role in the whole process of patient medical diagnosis and treatment, among which image quality assessment (IQA) is an important issue. This project focuses on the IQA issues in the aspects of image reconstruction algorithm and the process of clinical diagnosis. In this study, we will analysis the differences between the IQA standards in these two aspects and explore the problems in using IQA model to guide image reconstruction calculation. .Since the iterative reconstruction algorithm dominates the scenarios of low-dose and incomplete projection data in CT reconstruction, in which the regularization parameter selection is a key ingredient to determine the image quality. However, it still has difficulty in selecting the optimal parameter adaptively. This project plans to study an IQA model-based CT iterative reconstruction algorithm, which can adaptively select the regularization parameters without increasing the computational amount. Moreover, by using the general IQA model to guide the CT reconstruction process, we will propose a feature-aware iterative reconstruction framework to make the results satisfy the doctors' diagnostic quality. The significance of this project could be concluded that we will research a diagnostic quality-oriented CT iterative reconstruction algorithm for the first time. Based on this, an efficient model will be proposed that can automatically adjust reconstruction parameters, improving the efficiency of CT reconstruction algorithm.
CT是一类重要的临床诊断设备,CT图像在病人医疗诊治的全过程中都发挥作用。由于过量的X射线剂量会对人体造成不可逆的伤害,因此在整个病人诊疗中均应遵守“ALARA”准则。在“ALARA”准则下,能够同时保持CT图像的全局质量和面向任务质量,将为医生解决诊断信息不足的问题。本研究针对其中的图像重建算法和医生诊断等两个环节中的IQA问题开展研究工作。主要研究内容包括:基于通用IQA模型引导的CT重建框架,分析CT图像的统计特性,解决迭代算法中正则化参数选择难的问题;基于圆对称感知特征的通用FR-IQA模型,验证无方向的图像感知特征提取自然图像和CT图像结构的能力,以及FR-IQA算法的通用性;基于Transformer架构的观察者模型,解决了直接从投影域构建观察者模型的问题,去除成像算法及其参数等因素对评价算法的影响,提高评估算法的效率;基于DDPM扩散模型和Transformer构架评估器的盲CT图像质量评估算法,模拟人类视觉系统的主动推断机制,有效预测低剂量CT图像的质量;基于感知特征增强的CT迭代重建算法,模拟低级视觉特征提取图像感知信息的机制,在正则项引入线性结构修正算子,提高CT重建图像的局部图像质量,并保持全局质量;分别构建了一个医学CT图像数据库和自然图像数据库,用于图像质量评价算法的验证以及为模型训练提供数据。
动态锥束CT重建方法研究
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批准号:61571359
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项目类别:面上项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2015
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负责人:牟轩沁
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依托单位:
基于字典学习的不完备投影数据CT重建方法研究
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批准号:61172163
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2011
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负责人:牟轩沁
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依托单位:
人类视觉关于图像质量感知模型的研究
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批准号:90920003
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2009
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负责人:牟轩沁
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依托单位:
宽谱XCT的投影数据模拟以及投影数据校正方法的研究
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批准号:60551003
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2005
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负责人:牟轩沁
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依托单位:
基于计算模型的医用X线最优曝光控制技术的研究
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批准号:60472004
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2004
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负责人:牟轩沁
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依托单位:
基于血管分叉模型和旋转X线成象的三维血管重建的研究
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批准号:30070225
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项目类别:面上项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2000
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负责人:牟轩沁
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依托单位:
国内基金
海外基金