一种基于GPU多核并行处理的PET图像重建方法

摘要

本发明公开了一种基于GPU多核并行处理的PET图像重建方法，包括：(1)对体素进行粒子采样；(2)多核并行求取粒子权重；(3)对粒子进行重采样；(4)求取粒子浓度真值及其权重真值；(5)计算每一体素的体素值。本发明通过利用粒子滤波算法，将PET中噪声的数据模型定为泊松分布而非高斯分布，更符合PET扫描的真实情况，从而使得重建过程中对噪声的过滤和优化更加有效，得到的重建结果比ML-EM等传统重建方法更接近PET真实情况；同时利用GPU多核并行处理技术对重建过程进行加速，将原本需要依次执行的计算转换成同时并行计算的模式，大大地缩短了计算的时间，使得PET图像重建方法能够适合于临床应用要求。

主权项

一种基于GPU多核并行处理的PET图像重建方法，包括如下步骤：(1)根据体素值的概率分布区间，利用线性平均采样法对PET图像中的每一体素进行粒子采样，获得体素的每一粒子浓度值；(2)根据采集获取到的符合计数向量，利用FBP法求得体素的先验浓度值；根据体素的先验浓度值和粒子浓度值，利用GPU多核并行处理技术通过粒子权重估计算法求得体素每一粒子浓度值对应的粒子权重值；(3)利用GPU多核并行处理技术对所述的粒子浓度值及其粒子权重值进行重采样，得到重采样后的粒子浓度值及其粒子权重值；(4)返回步骤(2)，并使重采样后的粒子浓度值作为步骤(2)中的粒子浓度值，依此循环直至重采样后的粒子浓度值收敛，将收敛时重采样后的粒子浓度值及其粒子权重值作为粒子浓度真值及其粒子权重真值；(5)根据所述的粒子浓度真值及其粒子权重真值，利用GPU多核并行处理技术求取PET图像中每一体素的体素值。