JP7434402B2 - 深層学習ネットワークを用いて計算機式断層写真法検出器の不良ピクセルを補正するシステム及び方法 - Google Patents
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Description
52 訓練入力
54 入力層
56 ニューロン(ノード)
58A、58B 隠れ層
60 出力層
64 訓練目標
110 CTイメージング・システム
112 X線源
114 コリメータ
116 X線
118 患者(対象物)
120 X線の透過部分
122 検出器アレイ
124 システム制御器
132 回転サブシステム
134 線形配置サブシステム
158、209 不良ピクセルによる線
Claims (11)
- 計算機式断層写真法データのアーティファクトを補正するコンピュータ実装型の方法であって、
欠落したピクセル値を全く有しないサイノグラムから欠落したピクセル値を有するサイノグラムを生成するステップ(154)と、
前記欠落したピクセル値を有するサイノグラムをサイノグラム補正ネットワークへ入力するステップと、
前記サイノグラム補正ネットワークから、前記欠落したピクセル値に対応する推定されたピクセル値を有する補正されたサイノグラムを出力するステップと、
前記補正されたサイノグラムを正解データとなる前記欠落したピクセル値を全く有しないサイノグラムと比較して、サイノグラム領域損失(161)を決定するステップと、
前記サイノグラム領域損失(161)を用いて前記サイノグラム補正ネットワークの訓練用重みを更新するステップと、
を備えた方法。 - 前記補正されたサイノグラムを再構成して、補正された再構成画像(162)を生成するステップと、
前記欠落したピクセル値を全く有しないサイノグラムを再構成して、欠落したピクセル値を全く有しない再構成画像(166)を生成するステップと、
前記補正された再構成画像(162)を前記欠落したピクセル値を全く有しない再構成画像(166)と比較して、画像再構成領域における訓練損失(168)を決定するステップと、
前記画像再構成領域における訓練損失(168)を用いて前記サイノグラム補正ネットワークの前記訓練用重みを更新するステップと、
を備える、請求項1に記載のコンピュータ実装型の方法。 - 前記サイノグラム補正ネットワークから、前記補正されたサイノグラムを出力するステップが、
前記欠落したピクセル値を有するサイノグラムからマルチチャネル・パッチを導くステップと、
前記マルチチャネル・パッチに基づいて前記推定されたピクセル値を推定するステップとを含み、
前記マルチチャネル・パッチは、前記少なくとも一つのピクセルを有する横列のチャネル・ビュー方向に沿った部分に対応する前記サイノグラムからの局所隣接パッチ、前記少なくとも一つのピクセルを有する前記横列に隣接する横列に対応する前記サイノグラムからの隣接横列パッチ、前記少なくとも一つのピクセルに対する共役領域に対応する前記サイノグラムからの共役パッチ、又は他のエネルギ・チャネルから抽出された二重エネルギ若しくは多重エネルギ計算機式断層写真法の補完情報を含んでいる、請求項2に記載のコンピュータ実装型の方法。 - 前記欠落したピクセル値のため生ずるアーティファクトを減少させた前記補正されたサイノグラムから画像を再構成するステップを含んでいる請求項1に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 前記サイノグラムは、X線計算機式断層写真法システムの検出器により捕捉されたコーン・ビームの測定としての生投影データである、請求項1に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 前記欠落したピクセル値が前記検出器のアイソセンタに位置する、請求項5に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 前記欠落したピクセル値が前記欠落したピクセル値を全く有しないサイノグラムの内部の無作為の位置に位置する、請求項5に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 訓練損失が、サイノグラム領域及び画像再構成領域の両方から導かれる、請求項2に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 前記欠落したピクセル値を有する前記サイノグラムは、前記サイノグラム領域及び前記画像再構成領域の両方から前記訓練損失を決定した後に補正される、請求項8に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 前記欠落したピクセル値を有する前記サイノグラムは、前記サイノグラム領域からサイノグラム領域訓練損失を決定した後に補正され、次いで、補正されたサイノグラムが再構成画像に再構成され、該再構成画像から画像再構成領域訓練損失を決定して前記再構成画像を改善する、請求項8に記載のコンピュータ実装型の方法。
- 前記サイノグラム補正ネットワークを生成するように、教師あり学習を用いてニューラル・ネットワークを訓練するステップを含んでおり、前記教師あり学習に用いられる訓練用データは、生のもの、変換されたもの、又はこれらの組み合わせを含む、請求項6に記載のコンピュータ実装型の方法。
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