一种基于卡尔曼滤波的PET图像重建方法

摘要

本发明涉及一种基于卡尔曼滤波的PET图像重建方法，包括采集原始投影线的正弦图数据，并基于状态空间的卡尔曼滤波方法重建PET图像。其中，利用卡尔曼滤波对PET图像进行重建的过程中，卡尔曼滤波的增益矩阵在求逆过程中采用LBFGS算法。本发明有效利用有LBFGS算法，改善了基于卡尔曼滤波的PET图像重建在处理大规模矩阵中存在的对高维矩阵存储容量及内存不足的问题；与现有重建方法的实验比较表明，在重建质量并无明显下降的前提下，计算效率有明显地提升。

主权项

一种基于卡尔曼滤波的PET图像重建方法，包括以下步骤：(1)采集原始投影线的正弦图数据并对其进行算法校正，得到当前的放射性浓度的测量浓度值y；(2)基于状态空间的卡尔曼滤波方法向前预估放射性浓度的空间分布值和该空间分布值的误差协方差值；(3)基于LBFGS算法模拟出卡尔曼滤波的增益矩阵；根据当前的测量浓度值和模拟得到的增益矩阵，对步骤(2)中的空间分布值和误差协方差值进行修正；将修正后的空间分布值和误差协方差值反馈至步骤(2)；(4)重复交替步骤(2)和步骤(3)，不断更新放射性浓度的空间分布值，获得重建的PET图像。