1.一种基于改进序贯滤波的静态PET图像重建方法,其特征在于:所述图像重建方法包括如下步骤:
1)建立PET系统的状态空间模型:
其中,t表示时间;y(t)为观测值,就是经过噪声矫正后得到的正弦图数据;D表示人体内放射性浓度与PET扫描之间的投影关系的投影矩阵,由PET装置的固有特性决定;x(t)为放射性浓度分布,即需要重建的对象;v(t)是过程噪声;e(t)为数据采集并经噪声矫正后残留的量测噪声;
2)根据下列方程得到基于改进序贯滤波的重建图像:
P(t)=Pr(t) (6)其中, 为空间浓度的滤波重建值, 为空间浓度的滤波初始值,P(t)为空间浓度的预估误差协方差阵,P(0)为初始空间浓度预估误差协方差,将y(t)分为r块,yi(t)是y(t)的第i分块,Di,Ri,Qi是相应于yi(t)的矩阵D,R,Q的分块,Ki(t)为相应于yi(t)的滤波增益矩阵, 为基于{y(0),…,y(t-1),y1(t),…,yi(t)}的空间浓度滤波重建值,Pi(t)是相应于{y(0),…,y(t-1),y1(t),…,yi(t)}的滤波误差协方差阵,迭代从初始值 P(0)出发,通过y(t),经过N次迭代,最终得到放射性浓度分布 重建过程如下:
2.1)首先设定放射性浓度分布的初始值和初始估计协方差
P0(0)=P(0);
2.2)获取y(t);
2.3)将y(t)分成r块;
2.4)利用方程(3)计算增益矩阵Ki(t);
2.5)利用yi(t)及增益矩阵Ki(t),根据状态更新方程(2)计算出空间浓度滤波重建值并根据方程(4)推出相应的滤波误差协方差阵Pi(t);
2.6)若i<r,i=i+1,跳转至步骤2.4),否则, P(t)=Pr(t);
2.7)若t<N,t=t+1,跳转至步骤2.2),否则,算法结束,获得最终重建结果。