[00871302]螺旋CT图像的盲反卷积技术

项目简介：螺旋CT在医学成像上具有明显的优势。然而技术还不能达到某些应用所需要的分辨率。课题组提出并研究了一种用于增强图像分辨率的盲反卷积方法，该方法不需要系统的点扩散函数的完全信息，可以借助数字图像处理的技术，提高螺旋CT图像的分辨率。首先，经过实验验证了任意位置上的CT图像可以近似为一个各向同性的Gauss点扩散函数和真实图像的卷积。但在实际问题中，此Gauss点扩散函数的参数是无法预知的，从而无法直接利用图像复原技术得到真实图像。因此，课题组的问题的难点是如何估计此Gauss点扩散函数的参数。基于对已有的反卷积方法的迭代理论的研究，课题组提出了边噪比(edge-to-noise ratio)这一概念来刻划由反卷积算法得到的图像质量，并由计算机模拟验证了边噪比对应不同的点扩散函数参数的极大值性质：边噪比在点扩散函数的真实参数点达到最大值。由此课题组提出了基于边噪比的盲反卷积方法。课题组的方法通过最大化边噪比来估计Gauss点扩散函数的参数，然后利用已有的反卷积方法估计真实图像。模型实验表明图像质量得到了改进。技术指标：课题组对先进的多层螺旋CT也验证了Gauss点扩散函数成像模型的正确性，因此此技术可以应用到各种螺旋CT图像上。课题组提出的边噪比原理基于大量实验工作，是课题组的独创。在此模型实验中，基于均方误差度量，图像质量可改进24%。在病例实验中，此方法也得到了很好的结果，图像的亚毫米结构特征得到了明显的改进。该项目的工作获RSNA 2001(北美放射学会2001年年会)的研究奖。课题组的技术在国际上是领先的，已有数篇论文发表在国际一流杂志和在国际会议上报告。已完成大部分的理论研究工作和计算机软件的开发。正在University of Iowa Clinics and Hospital试用。也正准备在中国和美国申请专利。应用说明：在需要改进螺旋CT图像质量的医学应用中，课题组的技术可改进图像质量，辅助医生更好地根据螺旋CT图像进行诊断。市场预测：随着国内经济情况的进步，越来越多的医院采购了先进的螺旋CT。在对一些病例的诊断中，课题组的技术将为医生提供很好的帮助。因此，将会有相当的用户发现课题组的技术的优势和作用。效益分析：所需设备：计算机；投资估算：30万元/一年半。