1.一种基于小波‑RED卷积神经网络的低剂量CT重建方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、构建训练样本
采集不同患者的标准剂量CT投影数据,再通过反投影重建得到标准剂量CT图像;
对同一标准剂量CT投影数据添加噪声,再通过反投影重建得到相应的低剂量CT图像;
将每一对低剂量CT图像与标准剂量CT图像构成一个训练样本,表示为{X,Y},其中,X为低剂量CT图像,Y为标准剂量CT图像;
(2)、构建小波‑RED神经网络模型用小波分解模块代替传统RED神经网络模型中的编码器,传统RED神经网络模型中的其余模块保持不变;
其中,小波分解模块与传统RED神经网络模型中的解码器的级数均为N;小波分解模块分解后的第n级小波系数Wn与解码器第N‑n层反卷积层的输出En同尺寸,Wn与En进行通道拼接后,输入至第N‑n+1层反卷积层,输出得到升维的特征图En‑1,然后以此类推,直到第N层反卷积层,最后以W1与E1拼接后的多通道特征图为输入,经反卷积得到单通道特征图E0;
(3)、训练小波‑RED神经网络模型(3.1)、小波‑RED神经网络模型初始化;
(3.2)、随机选取一个训练样本{X,Y},将X输入至小波‑RED卷积神经网络模型;
先利用小波分解模块对X进行小波分解,得到各级小波系数Wn和对应的低频系数Ln,然后将最后一级小波系数WN连同低频系数LN构成特征图WN′,并输入到解码器,解码器逐层进行反卷积操作,得到单通道特征图E0,最后将E0与X相加得到重建图像Y′;
(3.3)、计算重建图像Y′与真实标准剂量图像Y之间像素误差平方和,记为Σ,判断Σ与预设阈值的大小,如果Σ小于预设阈值,则训练结束,得到训练好的小波‑RED神经网络模型;否则,进入步骤(3.4);
(3.4)、利用随机梯度下降算法更新小波‑RED神经网络模型中的权重参数,然后再返回步骤(3.2);
(4)、获取真实的低剂量CT图像,将其输入至训练好的小波‑RED神经网络模型,从而输出重建后的标准剂量CT图像。