基于材料组分先验的X射线多能投影盲分离算法

• 作者: 李毅红 屈赵燕 赵晓杰 魏交统 陈平
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 图像处理 X射线计算机断层成像 多能投影 盲分离 能谱计算断层成像
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 图像处理|Image Processing
• 页码范围: 77-86
• 页数: 10页
• 分类号: TP391
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2310001

摘要

能谱计算机断层成像(CT)可以利用多个不同能谱的衰减数据来获取窄能谱投影,窄能谱CT图像能够提高组分定量表征的准确性.鉴于此,基于未知的X射线能谱提出一种获取窄能谱投影的能谱CT盲分离算法.首先建立带有材料先验的X射线多能谱正演模型,其能够为窄能谱投影提供能量指向.其次依据测量数据的泊松统计特性,构建关于能谱拟合系数向量和厚度向量的约束优化问题,并采用块坐标下降算法对其进行求解.该算法在非负矩阵分解和高斯牛顿算法之间可以交替更新.仿真和实际实验结果表明,与已有算法相比,所提算法分解的CT图像具有更少的硬化伪影和噪声,各分解投影图像符合窄能谱投影的特征,能够提高获取窄能谱投影的准确性.