基于小波稀疏的磁性纳米粒子成像算法研究

摘要：

目的 为了实现磁性纳米粒子成像(magnetic particle imaging,MPI)中粒子浓度空间分布的快速精准成像,针对系统矩阵成像方法所构建矩阵方程的求解问题,本文提出一种基于小波稀疏的MPI算法.方法 首先通过仿真从基于零场线的开放式MPI电磁系统中获得MPI信号构建矩阵方程;然后在经典代数重建算法(algebraic reconstruction technique,ART)每次迭代后均采用小波变换提取图像中粒子分布边缘的非平稳特征,结合阈值算子稀疏运算去除图像中的干扰信号,实现粒子浓度空间分布成像;最后用峰值信噪比参数(peak signal-to-noise ratio,PSNR)对不同噪声下的成像结果进行分析.结果 当系统信噪比为30 dB、20 dB、10 dB时,基于小波稀疏的MPI算法在快速收敛的前提下,所成图像的PSNR参数相较经典代数重建算法分别提升了67.83％、18.66％、8.05％.结论 在低噪声水平下,基于小波稀疏的MPI算法可在短时间内实现粒子分布状况的高质量成像.

关键词：磁性纳米粒子成像;代数重建算法;小波变换;阈值算子;峰值信噪比

所属期刊栏目：40

分类号：R318.04(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;辽宁省教育厅重点攻关项目

在线出版日期：2021-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：337-345