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专利号: 2015108851209
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于类序贯H∞滤波的静态PET图像重建方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

1)通过数据采集及校正,得到系统的观测数据,建立相应的状态空间模型;

其中,t表示时间;y(t)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;x(t)为需要重建的对象的放射性浓度分布;v(t)是过程噪声;e(t)为数据采集并经噪声矫正后残留的噪声;

2)根据下列方程得到基于类序贯H∞滤波的重建图像:

P0,j(t)=Pj(t-1),Pj(0)=P(0)

Pj(t)=Pr,j(t)   (6)

其中,γ>0是一个给定的正数,I为维数相容的单位阵,diag{I,-γ2I}表示对角线元素分别为I,-γ2I的块对角阵, 为与Lj相关的放射性浓度的滤波重建值, 为放射性浓度的滤波初始值,Pj(t)为与Lj相关的放射性浓度的预估误差协方差阵,P(0)为初始放射性浓度预估误差协方差,将与x(t)同维的单位阵按行分为m块,并记第j块为Lj,同时将y(t)分为r块,记yi(t)是y(t)的第i分块,Di是与yi(t)相对应的矩阵D的分块,Kij(t)为与Lj有关的相应于yi(t)的滤波增益矩阵, 为有Lj有关的基于正弦图数据{y(0),…,y(t-1),y1(t),…,yi(t)}的放射性浓度滤波重建值,Pij(t)是与Lj有关的相应于正弦图数据{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,经过设定次数的迭代,最终得到放射性浓度分布

2.如权利要求1所述的基于类序贯H∞滤波的静态PET图像重建方法,其特征在于:所述步骤2)中,重建图像迭代过程如下:

2.1)首先通过给L1,…,Lm赋值将重构图像的像素分块,并设定放射性浓度分布的初始值和初始估计协方差 P0,j(0)=P(0);

2.2)利用方程(3)计算增益矩阵Ki,j(t);

2.3)利用量测值yi(t)及增益Ki,j(t),根据状态更新方程(2)计算出当前时刻当前观测分块的放射性浓度估计值 并根据方程(4)推出当前时刻的下一观测分块的预估误差协方差阵Pi,j+1(t);

2.4)重复步骤2.2),2.3),直至获得与Lj相关的基于类序贯H∞滤波的最终重建结果

2.5)根据方程(7)得到最终的放射性浓度分布