用于X射线计算机断层扫描中低信号校正的统计自适应滤波
图像与视频处理
2023-09-26 v1 医学物理
摘要
由于健康顾虑，在低剂量X射线计算机断层扫描(CT)成像中是可取的。但低剂量会带来低信号伪影的代价，例如重建中的条状伪影和低频偏倚。因此，需要进行低信号校正以帮助减少伪影，同时保留相关解剖结构。在到达探测器的光子数量不足以致无法对记录数据有信心的情况下，会遇到低信号。假设为泊松分布的X射线光子，其信噪比与剂量成正比，低信号区域信噪比更差。数据采集系统引入的电子噪声进一步降低了信号质量。在本文中，我们将展示一种通过自适应滤波来对抗低信号伪影的技术。它需要对未校正数据进行基于统计的滤波，对低信号区域比高信号区域更激进地校正。我们考察局部平均值以决定滤波应激进度，并考察局部标准差以决定应用多少细节保留。实现包含一个预校正步骤即局部线性最小均方误差校正，随后是方差稳定变换，最后是自适应双边滤波。双边滤波的系数使用局部统计计算。结果显示在低频偏倚、条状伪影、局部平均值与标准差、调制传递函数以及噪声功率谱方面均有所改善。
引用
@article{arxiv.2309.13406,
title = {Statistically Adaptive Filtering for Low Signal Correction in X-ray Computed Tomography},
author = {Obaidullah Rahman and Ken D. Sauer and Charles A. Bouman and Roman Melnyk and Brian Nett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13406},
year = {2023}
}