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Erschienen in: Journal of Nondestructive Evaluation 1/2019

01.03.2019

Material Decomposition in X-ray Spectral CT Using Multiple Constraints in Image Domain

verfasst von: Bingqing Xie, Ting Su, Valérie Kaftandjian, Pei Niu, Feng Yang, Marc Robini, Yuemin Zhu, Philippe Duvauchelle

Erschienen in: Journal of Nondestructive Evaluation | Ausgabe 1/2019

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Abstract

X-ray spectral CT appears as a new promising imaging modality for the quantitative measurement of materials in an object, compared to conventional energy-integrating CT or dual energy CT. We consider material decomposition in spectral CT as an overcomplete ill-conditioned inverse problem. To solve the problem, we make full use of multi-dimensional nature and high correlation of multi-energy data and spatially neighboring pixels in spectral CT. Meanwhile, we also exploit the fact that material mass density has limited value. The material decomposition is then achieved by using bounded mass density, local joint sparsity and structural low-rank (DSR) in image domain. The results on numerical phantom demonstrate that the proposed DSR method leads to more accurate decomposition than usual pseudo-inverse method with singular value decomposition (SVD) and current popular sparse regularization method with ℓ1-norm constraint.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Faby, S., Kuchenbecker, S., Sawall, S., Simons, D., Schlemmer, H.-P., Lell, M., Kachelrieß, M.: Performance of today’s dual energy CT and future multi energy CT in virtual non-contrast imaging and in iodine quantification: a simulation study. Med. Phys. 42, 4349–4366 (2015). https://doi.org/10.1118/1.4922654 CrossRef Faby, S., Kuchenbecker, S., Sawall, S., Simons, D., Schlemmer, H.-P., Lell, M., Kachelrieß, M.: Performance of today’s dual energy CT and future multi energy CT in virtual non-contrast imaging and in iodine quantification: a simulation study. Med. Phys. 42, 4349–4366 (2015). https://​doi.​org/​10.​1118/​1.​4922654 CrossRef
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Metadaten
Titel
Material Decomposition in X-ray Spectral CT Using Multiple Constraints in Image Domain
verfasst von
Bingqing Xie
Ting Su
Valérie Kaftandjian
Pei Niu
Feng Yang
Marc Robini
Yuemin Zhu
Philippe Duvauchelle
Publikationsdatum
01.03.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Nondestructive Evaluation / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0195-9298
Elektronische ISSN: 1573-4862
DOI
https://doi.org/10.1007/s10921-018-0551-8

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