ارزیابی الگوریتم های بازسازی تصویر FBP، ART و MLEM در مطالعات نما محدود مقطع نگاری کامپیوتری

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 36

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JONSAT-46-1_002

تاریخ نمایه سازی: 24 شهریور 1404

چکیده مقاله:

مقطع نگاری کامپیوتری (CT)، به طور گسترده در مطالعات بالینی، جهت تشخیص بیماری و هدایت روند درمان استفاده می شود. با این حال، با کاربرد گسترده CT در امور بالینی، موضوع بالا بودن دز تابشی، در این روش، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. یکی از روش های کاهش دز در CT که بسیار مورد توجه قرار گرفته است، تصویربرداری با نمای محدود است. در چنین حالت تصویربرداری، به علت کمبود داده دریافتی، تصاویر بازسازی شده، اغلب با آرتیفکت هایی مواجه هستند. در این مطالعه، نسبت به بررسی و ارزیابی الگوریتم های بازسازی تصویر، به منظور معرفی الگوریتمی موثر، در مطالعات نما محدود، تلاش شده است. برای این منظور، الگوریتم های رایج بازسازی تصویر، با عناوین، بیشینه سازی مقدار مورد انتظار حداکثر احتمال (MLEM)، تکنیک بازسازی جبری (ART) و پیش افکن بازگشتی فیلتر شده (FBP) بررسی شده است. الگوریتم های FBP و MLEM، زمانی که تعداد داده ها کامل است، عملکرد مطلوبی از خود نشان دادند؛ اما با توجه به سرعت بسیار بالای الگوریتم FBP، استفاده از این الگوریتم، زمانی که تعداد داده ها کامل است، توصیه می شود. اما زمانی که تعداد داده ها کاهش می یابد، الگوریتم FBP عملکرد ضعیفی دارد و مقایسه اصلی میان الگوریتم ART و MLEM است که نتایج حاصل در این مقاله، عملکرد مناسب تر MLEM را نشان می دهد. همچنین در این مقاله، جهت بررسی نتایج، معیارهای کمی بیشینه نسبت سیگنال به نویز (PSNR)، خطای میانگین مربعات (RMSE) و شاخص تشابه ساختاری (SSIM) بررسی شده است و با توجه به نتایج حاصل، الگوریتم های FBP و MLEM، زمانی که داده ها کامل است و الگوریتم MLEM، در مطالعات نما محدود، عملکرد بهتری از خود نشان دادند.

کلیدواژه ها:

بازسازی تصویر ، مقطع نگاری کامپیوتری ، نما محدود ، بیشینه سازی مقدار مورد انتظار حداکثر احتمال ، تکنیک بازسازی جبری ، پیش افکن بازگشتی فیلتر شده

نویسندگان

ساینا جماعتی

دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: ۱۴۵۶۵-۱۱۱۴، تهران- ایران

سیدابوالفضل حسینی

دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: ۱۴۵۶۵-۱۱۱۴، تهران- ایران

محمد قربانزاده

دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، صندوق پستی: ۱۴۵۶۵-۱۱۱۴، تهران- ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Zhang Z, Liang X, Dong X, Xie Y, Cao G. ...
  • Lee H, Lee J, Kim H, Cho B, Cho S. ...
  • Bushberg J.T, Seibert J.A, Leidholdt E.M, Boone J.M. The essential ...
  • McCollough C.H. CT Dose: How to measure, How to Reduce. ...
  • Brenner D.J, Hall E.J. Computed Tomography-An Increasing Source of Radiation ...
  • Talha U, Mairaj T, Yousuf W.B, Zia O. Morphological Operations ...
  • Stanton R.E, Tretiak J. Dose Reduction in CT through Variable ...
  • Reed I.S, Glenn W.Y, Chang C.M, Truong T.K, Kwoh Y.S. ...
  • Wang X, Hu G, Yan B, Han Y, Li L, ...
  • Wang J, Wang S, Li L, Fan Y, Lu H, ...
  • Zhu Z, Wahid K, Babyn P, Cooper D, Pratt I, ...
  • Kudo H, Suzuki T, Rashed E.A. Image reconstruction for sparse-view ...
  • Yu L, Bruesewitz M.R, Thomas K.B, Fletcher J.G, Kofler J.M, ...
  • Winklehner A, Karlo C, Puippe G, Schmidt B, Flohr T, ...
  • Sidky E.Y, Kao C.M, Pan X. Accurate image reconstruction from ...
  • Desai S.D, Naik P, Baligar V.P, Meena S.M. Interpolation based ...
  • Thibault J.B, Sauer K.D, Bouman C.A, Hsieh J. A three-dimensional ...
  • Sidky E.Y, Pan X. Image reconstruction in circular cone-beam computed ...
  • Kak A, Slaney M. Principles of Computerized Tomographic Imaging. IEEE ...
  • Herman G.T. Fundamentals of Medical Imaging. Academic Press. ۱۹۸۰ ...
  • Kaczmarz S. Approximate solution of systems of linear equations. International ...
  • Andersen A.H, Kak A.C. Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique (SART): A ...
  • Tong S, Alessio A.M, Kinahan P.E. Image reconstruction for PET/CT ...
  • Qi H, Chen Z, Guo J, Zhou L. Sparse-view computed ...
  • Zhang S, Xia Y, Zou C. Comparison of sparse-view CT ...
  • Zhao Z, Sun Y, Cong P. Sparse-View CT Reconstruction via ...
  • Qu Z, Yan X, Pan J, Chen P. Sparse view ...
  • Radon J. Uber die bestimmung von funktionen durch ihre integralwerte ...
  • Brooks R.A, Chiro G.D. Principles of computer assisted tomography (CAT) ...
  • Geyer L.L, Schoepf U.J, Meinel F.G, Nance Jr J.W, Bastarrika ...
  • Gordon R, Bender R, Herman G.T. Algebraic Reconstruction Techniques (ART) ...
  • Hounsfield G.N. Computerized transverse axial scanning (tomography). part I. description ...
  • Langea K, Carson R. EM reconstruction algorithms for emission and ...
  • Rao C.R. Linear statistical in rence and its applications. ۲nd ...
  • Vardi L, Shepp Y. Maximum likelihood reconstruction for emission tomography. ...
  • Sevak M.M, Thakkar F.N, Kher R.K, Modi C.K. CT Image ...
  • Kumar B, Kumar S.B, Kumar C. Development of improved SSIM ...
  • نمایش کامل مراجع