计算机应用

作者：宋芸, 张元科, 卢虹冰, 邢宇翔, 马建华

单位：1. 曲阜师范大学 信息科学与工程学院, 山东 日照 276800;2. 南方医科大学 生物医学工程学院, 广州 510515;3. 空军军医大学 生物医学工程系, 西安 710032;4. 清华大学 工程物理系, 北京 100084

关键词：低剂量计算机断层扫描,噪声抑制,核范数最小化,低秩,区域内容感知

基金：国家自然科学基金资助项目（61871383），国家重点研发计划项目（2017YFC0107400）。

针对传统基于核范数最小化（NNM）的低秩约束模型在低剂量CT（LDCT）影像去噪中易造成局部纹理细节丢失的问题，提出一种具有区域内容感知能力的加权NNM的LDCT影像去噪算法。首先采用基于奇异值分解（SVD）的方法估计LDCT影像中的局部噪声强度；然后采用基于局部统计特性的方法进行目标影像块匹配；最后根据影像局部噪声强度以及不同奇异值水平自适应设置核范数权重，以实现基于加权NNM的LDCT影像去噪。仿真实验结果表明，所提算法在均方根误差（RMSE）指标上较传统NNM算法、全变分最小化算法以及变换学习算法分别降低30.11%、14.38%和8.75%，在结构相似度（SSIM）指标上较上述3种算法分别提高34.24%、23.06%和11.52%。真实临床数据实验结果表明，所提算法处理结果的放射医生评价平均分为8.94，与常规剂量CT影像的评价平均分数仅差0.21，显著高于传统NNM算法、全变分最小化算法和变换学习算法的平均分。仿真及真实临床数据的实验结果表明，所提算法能够在滤除LDCT影像伪影噪声的同时，有效保持局部纹理细节信息。

来源：2020年第4期

《计算机应用》期刊编辑部

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