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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明属于图像重建技术领域，公开了一种光子传播模型构建方法、系统、存储介质及应用，通过空间变化的解析模型构建光子在空间的传播模型；通过蒙特卡洛仿真获取光子在晶体间的传播模型，获取光子在晶体间传播的参数；将通过蒙特卡洛仿真获得的参数与光子空间传播参数进行融合，获取光子传播模型矩阵，用于迭代重建，获取重建，获取重建图像。本发明利用蒙特卡洛仿真获取光子在晶体间的传播模型，并与空间立体角模型进行融合，而此处的蒙特卡洛仿真只需仿真一次，解决了蒙卡仿真耗时的问题，同时，与空间立体角模型融合，可以有效的权衡光子传输模型的效率和精度；能够为研究生物体内代谢过程以及生物体局部代谢状态提供更为精确的功能信息。

主权项：1.一种光子传播模型构建方法，其特征在于，所述光子传播模型构建方法包括：通过空间变化的解析模型构建光子在空间的传播模型；通过蒙特卡洛仿真获取光子在晶体间的传播模型，获取光子在晶体间传播的参数；将通过蒙特卡洛仿真获得的参数与光子空间传播参数进行融合，获取光子传播模型矩阵，用于迭代重建，获取重建，获取重建图像；所述光子传播模型构建方法具体包括以下步骤：步骤一，借助于探测器晶体的边界的限定，选取该晶体对所组成的区域的体素，从体素角度出发，计算该体素与晶体对之间的夹角φ，并将该角度φ除以空间角度4π，建立空间体素与晶体对之间的关系，并通过矩阵形式进行存储；为了简化夹角φ的计算复杂度，提高计算的效率，通过将3维立体角φ转化为两个2维的角度φ1和φ2，即φ＝φ1×φ2；步骤二，借助于蒙特卡洛仿真软件，进行均匀板源的仿真，为了减少边界晶体接收光子数与中心晶体接收光子数的差异，该板源的面积Ss要大于探测器的有效探测面积Sd；通过获取的仿真数据，提取光子湮灭的实际位置，并采用间隔为Δd的间隔，将晶体深度方向细分为DΔd部分，其中D为晶体深度方向的长度，然后统计每部分接收到的光子个数总数，作为光子在晶体间传播的参数w；步骤三，通过步骤二光子在晶体间传播的参数，与光子在空间传播模型矩阵进行相乘，由于在PET进行成像过程中，光子在晶体间的传播于是成对出现的，因此，在进行混合模型构建时，有w1和w2两个晶体间的传播参数，将这一对参数，与步骤一获取的基于立体角构建的传输模型进行相乘融合，获取基于混合模型的光子传输模型，并已矩阵形式进行存储；步骤四，利用所获得的基于混合模型的光子传输建模，进行迭代重建，获取重建图像。

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百度查询： 西安电子科技大学 一种光子传播模型构建方法、系统、存储介质及应用