شماره ركورد
34229
پديد آورنده
نفيسه زواره زادگان
عنوان
بازسازي تصاوير مقطعنگاري كامپيوتري مبتنيبر نمايش تُنك و شبكههاي عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/19
استاد راهنما
ابوذر غفاري
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
برق
چكيده
مقطعنگاري كامپيوتري (CT ) يكي از پركاربردترين روشهاي تشخيصي در پزشكي است كه دُز بالاي پرتوهاي يونيزان آن همواره نگرانيهاي جدي براي سلامت بيماران بهدنبال داشتهاست. يكي از رويكردهاي كاهش دُز دريافتي بيماران، كاهش تعداد نماها در تصويربرداري است؛ اما اين كار، كيفيت تصوير بازسازيشده را با چالش روبه رو ميكند. در اين پژوهش، الگوريتم نوآورانهPnP-AugHQS براي بازسازي تصاوير CT با تعداد نما محدود طراحي و توسعه داده شد. اين الگوريتم با بهرهگيري از چارچوب نصب و اجرا (PnP )، استفاده از حذفنويزكنندهي عميق DRUNet، و بهينهسازي تقسيم نيمه درجه دوم (HQS ) تطبيقي همراه با مكانيزم تنظيم پويا براي پارامترهاي كليدي، توانست تعادل ميان سرعت، دقت و پايداري را برقرار سازد.
براي ارزيابي عملكرد الگوريتم پيشنهادي، آزمايشهاي گستردهاي بر روي دادههاي شبيهسازيشده انجام شد و نتايج با روشهاي بازسازي كلاسيك و الگوريتمهاي يادگيري عميق مقايسه گرديد. يافتهها نشان داد كه PnP-AugHQS با كاهش چشمگير زمان بازسازي (بين 120 تا 300 برابر)، به طور ميانگين 2٫3 دسيبل بهبود در شاخص PSNR نسبت به روشهاي مرجع كلاسيك ايجاد ميكند. علاوهبر اين، كيفيت بازسازي در شرايط تعداد نما محدود، به سطحي رقابتي با روشهاي مبتنيبر يادگيري عميق دست مييابد، در حالي كه نيازي آموزش اختصاصي بر روي دادههاي CT ندارد.
در مجموع، نتايج اين پژوهش نشان ميدهد كه الگوريتم PnP-AugHQS ميتواند بهعنوان روشي كارآمد و انعطافپذير براي بازسازي تصاوير CT با تعداد نماي محدود مورد استفاده قرار گيرد. اين دستاورد نه تنها گامي مؤثر در جهت كاهش دُز پرتو دريافتي بيماران به شمار ميرود، بلكه بستر مناسبي براي توسعههاي آتي در حوزههاي نويني همچون CT پرفيوژن و بازسازي بلادرنگ فراهم ميآورد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/15
عنوان به انگليسي
CT image reconstruction based on sparse representation and deep Networks
تاريخ بهره برداري
10/11/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
نفيسه زواره زادگان
چكيده به لاتين
Computed Tomography (CT) is one of the most widely used diagnostic methods in medicine, but the high radiation dose in this type of imaging has always raised serious concerns regarding patient health. One approach to dose reduction is using limited-view imaging, which faces the challenge of reconstructing images with acceptable quality. In this research, an innovative algorithm called PnP-AugHQS was designed and developed for CT image reconstruction with limited data. This algorithm, by leveraging the Plug-and-Play (PnP) framework, utilizing the deep denoiser DRUNet, and adaptive Half-Quadratic Splitting (HQS) optimization along with dynamic adjustment mechanisms for key parameters, successfully established a balance between speed, accuracy, and stability.
To evaluate the performance of the proposed algorithm, extensive experiments were conducted on simulated data, and the results were compared with classical reconstruction methods and deep learning algorithms. The findings showed that PnP-AugHQS achieved an average improvement of 2.3 dB in PSNR compared to classical reference methods and significantly reduced reconstruction time (between 120 to 300 times). Furthermore, the reconstruction quality under limited-data conditions reached a competitive level with deep learning-based methods, while not requiring specific training on CT data.
Overall, the results of this research indicate that the PnP-AugHQS algorithm can be used as an efficient and flexible method for limited-view CT image reconstruction. This achievement not only represents an effective step toward reducing patient radiation dose but also provides a suitable foundation for future developments in novel areas such as perfusion CT and real-time reconstruction.
كليدواژه هاي فارسي
،مقطعنگاري كامپيوتري، سينوگرام، بازسازي تصوير، روش نصب و اجرا(PnP)، يادگيري عميق،
كليدواژه هاي لاتين
،Computed Tomography, Sinogram, Image Reconstruction, Plug-and-Play (PnP), Deep Learning،
Author
Nafiseh Zavarehzadegan
SuperVisor
Abozar Ghafari