Iterative reconstruction for low dose CT using Plug-and-Play alternating direction method of multipliers (ADMM) framework

迭代重建 成像体模 氡变换 降噪 图像分辨率 计算机视觉 计算机科学 正规化(语言学) 迭代法 图像质量 人工智能 算法 数学 图像(数学) 核医学 医学
作者
Qihui Lyu,Dan Ruan,John M. Hoffman,Ryan Neph,Michael F. McNitt‐Gray,Ke Sheng
标识
DOI:10.1117/12.2512484
摘要

Concerns over the risks of radiation dose from diagnostic CT motivated the utilization of low dose CT (LdCT). However, due to the extremely low X-ray photon statistics in LdCT, the reconstruction problem is ill-posed and noisecontaminated. Conventional Compressed Sensing (CS) methods have been investigated to enhance the signal-to-noise ratio of LdCT at the cost of image resolution and low contrast object visibility. In this work, we adapted a flexible, iterative reconstruction framework, termed Plug-and-Play (PnP) alternating direction method of multipliers (ADMM), that incorporated state-of-the-art denoising algorithms into model-based image reconstruction. The PnP ADMM framework is achieved by combining a least square data fidelity term with a regularization term for image smoothness and was solved through the ADMM. An off-the-shelf image denoiser, the Block-Matching 3D-transform shrinkage (BM3D) filter, is plugged in to substitute an ADMM module. The PnP ADMM was evaluated on low dose scans of ACR 464 phantom and two lung screening data sets and is compared with the Filtered Back Projection (FBP), the Total Variation (TV), the BM3D post-processing method, and the BM3D regularization method. The proposed framework distinguished the line pairs at 9 lp/cm resolution on the ACR phantom and the fissure line in the left lung, resolving the same or better image details than FBP reconstruction of higher dose scans with up to 18 times less dose. Compared with conventional iterative reconstruction methods resulting in comparable image noise, the proposed method is significantly better at recovering image details and improving low contrast conspicuity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
天真博发布了新的文献求助10
1秒前
德宝发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI5应助js采纳,获得10
3秒前
张三发布了新的文献求助20
3秒前
来日昭昭应助FKVB_采纳,获得20
3秒前
wentong发布了新的文献求助10
3秒前
小马甲应助彩色蘑菇采纳,获得10
4秒前
聪明胡图图完成签到,获得积分10
4秒前
达芬岐完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Epiphany完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助吕懿采纳,获得10
6秒前
kk发布了新的文献求助10
7秒前
lr发布了新的文献求助10
7秒前
年轻的笙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
田様应助张三采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
之星君完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Ghiocel完成签到,获得积分10
10秒前
一轮太阳和幻想完成签到,获得积分10
10秒前
马婷婷完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
三三发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
lalalatiancai发布了新的文献求助50
14秒前
14秒前
古月发布了新的文献求助10
15秒前
库里强发布了新的文献求助10
15秒前
Epiphany发布了新的文献求助10
17秒前
彩色蘑菇发布了新的文献求助10
17秒前
20秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3847196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3389679
关于积分的说明 10558125
捐赠科研通 3109956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714105
邀请新用户注册赠送积分活动 825079
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775216