基于局部基函数的CT重建算法优化

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"Local Basis-Function Approach to Computed Tomography: A Comprehensive Overview" 本文讨论了一种针对计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)的创新方法,即局部基函数方法。该方法将图像重建过程视为一系列基函数的线性组合,这些基函数在矩形网格上分布,并具有局部支持区域。这种方法的关键在于所使用的基函数是正交且可能相互重叠的,其中立方B-spline基函数表现出显著的优势,尤其是在通过迭代重建算法实现计算精度提升方面。 在局部基函数方法中,每一个重建值被表示为一组系数的集合,这使得在应用诸如上限和下限这样的局部约束时更加便捷。由于每个位置都由一组系数精确指定,即使图像的粗粒度表示也不再需要依赖于任意的插值函数,从而提高了图像显示的灵活性和一致性。 使用重复基函数的一个关键优势在于,这允许通过预先计算单个基函数上的线或条带积分,显著减少算法中的计算工作量。这样做的好处是提高了效率,降低了计算成本,并简化了实际操作中的复杂性。 此外,这种方法对于处理包含物体形状变化和空间分辨率要求高的情况特别有用,因为局部支持的特性有助于保留图像细节,并能够更好地适应不同部位的特性。局部基函数方法为CT图像重建提供了一个强大的工具,它在提高重建质量、优化计算效率和适应复杂约束条件等方面展现出了巨大的潜力。随着技术的发展,这种方法有望在未来的CT成像领域得到广泛应用。