[发明专利]一种PET图像的重建方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种PET图像的重建方法和装置。

背景技术

在进行PET(Positron Emission Tomograph，正电子发射断层扫描装置)扫描时，若药物注射剂量较低时，产生的计数率也较低，从而在PET图像中含有噪声及伪影，导致PET图像质量较低。

针对低剂量的PET图像重建，为了消除图像中的噪声和伪影，目前较通用的PET图像的重建方法是PICCS(Prior Image Constrained Compressive Sensing)方法。该PICCS方法是通过在迭代过程中使目标图像逐渐接近先验图像，并且在平滑噪声的同时能够将先验图像的特性继承过来的方法来实现去除低剂量图像所包含的噪声和伪影。

现有技术中，获取先验图像的方式有两种，一种是采用预先由完整投影数据重建出的目标图像，这种获取方式极大地限制了该算法的应用范围，这是因为临床上一般无法预先获得病人的完整数据先验图像。另外一种算法是对投影数据进行平均化处理或者对多时相重建图像进行平均化处理的方法获得先验图像。通过这种方式获取的先验图像，虽然图像均匀性较好，但是图像细节模糊且图像对比度下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种PET图像的重建方法，以克服现有技术中的PICCS方法的应用范围受限以及重建出的图像细节模糊和对比度较低的问题。

基于本发明的第一方面，本发明的第二方面提供了一种PET图像的重建装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种PET图像的重建方法，包括：

获取PET投影数据Y；

根据所述PET投影数据Y，获取初始估计图像；

根据所述初始估计图像获取目标估计图像；

基于全变差稀疏变换和先验图像X_p，根据所述目标估计图像，建立目标函数，所述目标函数的表达式为：

$f\left(X\right)=\mathrm{\α}1{\left|\right|X\left|\right|}_{\mathrm{TV}}+\mathrm{\α}2{\left|\right|X^k-X_p\left|\right|}_2^2---\left(I\right);$

其中，X为重建图像，α1和α2分别为全变差项||X||_TV和最小二乘项的权重因子，X^k为第k步重建出的目标估计图像，所述先验图像X_p是利用所述PET投影数据Y进行迭代重建得到的图像；

在A·X＝Y的约束条件下求解所述目标函数的最小解，所述目标函数的最小解即为重建的PET目标图像。

可选地，所述基于全变差稀疏变换和先验图像X_p，根据所述目标估计图像，建立目标函数，具体为：基于自适应加权全变差稀疏变换和先验图像X_p，根据所述目标估计图像，建立目标函数，所述目标函数的表达式具体为：