br>[0036] 进一步地，所述的步骤巧）中时间修正序列X和y进行融合的具体方法如下：
[0037] 5. 1对于PET系统中的任一探测器，从时间修正序列X提取该探测器各晶体单元对 应的n个时间修正值~X。，从时间修正序列y提取该探测器各晶体单元对应的n个时间 修正值yi~y。；
[0038]5. 2计算时间修正值yi~y。的平均值V，对于时间修正值~X。中的任一时间 修正值V根据W下算式将其扩展成n个时间修正值V~XP。;依此遍历时间修正序列X中 每个探测器晶体单元对应的时间修正值，从而使时间修正序列X扩展成一个nN维的时间修 正序列X%
[0039]
[0040] 其中：P和q均为自然数且l《p《n，l《q《n; 阳OW 5. 3计算时间修正值~X。的平均值；，对于时间修正值yi~y。中的任一时间 修正值y。，根据W下算式将其扩展成n个时间修正值yqi~yq。;依此遍历时间修正序列y中 每个探测器晶体单元对应的时间修正值，从而使时间修正序列y扩展成一个nN维的时间修 正序列 [0042]
阳0创 5. 4将时间修正序列巧日y寸目加后除W2,即得到时间修正序列Z。
[0044] 本发明阳T系统时间修正方法通过利用TV约束与晶体级分割和Merge方法重构， 有效地提升了传统线性转换时间修正法对噪声的处理能力，并解决了原有方法不能应用于 大型PET系统和系统大小受到计算机内存大小制约的问题，成功将PET系统时间修正提升 到了晶体级别，提高了PET系统时间修正序列估计值的准确率，使PET系统能获得更加优秀 的时间分辨率，从而能更好的利用TOF信息来获得更好的空间分辨率，使PET系统能为临床 诊断和药物研发提出更加精准有用的信息。
【附图说明】
[0045]图1为本发明阳T系统时间修正方法的步骤流程示意图。
[0046] 图2为本发明探测器晶体级分割的示意图。
[0047] 图3为本发明Merge法的流程示意图。
[0048] 图4为数据采集和验证的流程示意图。
[0049] 图5 (a)为本发明方法与传统最小二乘法在探测器单元级上时间修正效果对比结 果不意图。
[0050] 图5化）为本发明基于TVmerge法在不同晶体分割级别的时间修正结果和时间分 辨率随着分割数的变化趋势示意图。
【具体实施方式】
[0051] 为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及【具体实施方式】对本发明PET系统时 间修正方法进行详细说明。
[0052] 如图1所示，本发明基于TVmerge法的晶体级阳T时间修正方法，包括如下步骤： W53] (1)利用探测器对注入放射性示踪剂（18F-抑G)的圆柱形体模（切linder 地antom)进行扫描探测，记录探测器探测到的每一件偶合事件的探测时间和相应探测器编 号，生成含有时间，探测器对和计数率信息的Singlemodel数据。
[0054]似根据计算内存空间和具体的探测器数及每个探测器模块所含的晶体数，对每 个探测器进行次晶体级分割；其中，对于每一个探测器模块，根据与其禪合的晶体阵列的数 量对其进行次晶体级分割，例如：当晶体阵列为32X32时，可选取的分割数e为32的约数 即2, 4, 8, 16, 32,其中对于晶体阵列的行与列都进行相同分割数e的分割，其具体过程如图 2所示。具体的分割数取决于探测器总数、数据采集总时间和计算使用的电脑内存的大小。 之后，按照新的行和列分割获取对应的两组行方向和列方向的时间，分割后探测单元对和 计数率的数据。 阳化5] (3)对数据进行预处理，将每一条L0R上记录的事件数按探测时间做成直方图，求 出直方图的均值，将计数率小于均值的数据剔除，把直方图峰值处所对应的时间记作运条L0R所对应的时间。运样变换可W剔除时间信息有极大偏差的噪声数据，获取每一条L0R上 真实的时间，探测器对和计数率信息。
[0056] (4)将PET系统时间修正过程转化为线性过程，其具体表达式为：
[0057]A?X=AT
[(K)郎]其中：x为所求的时间修正序列，其维数为系统中最小探测单元的总数；AT为探 测单元的延时序列，其具体表达式为AT=Ti-Tk，运里Ti和Tk分别代表对于某一特定事件 探测单元1和k分别记录的时间信息，其维数为系统中记录的L0R的总数;A为系统矩阵， 用于表示系统中每一条L0R对应的探测器单元对信息，其具体形式如下：
[0059]
[0060] 其中：un('）为算法中最小的探测单元，n为系统中最小探测单元的总数，m为PET 系统中记录的LOR的总数，理论上m的大小受到n大小的约束，可W表达为m=(n-l)n/2。阳06U 为了获取精确的时间修正序列估计值，将TV约束加在线性方程中，则其表达式变 为：
[0062]
[0063] 其中：| I II为L2范数，TVQ为TV约束，运里TV约束可W定义夫
即为序列X中每一个元素的离散梯度之和；A为权重系数，用于平衡式中第一项和第二项 的估计精度。DiX为二维向量且该二维向量中的两个元素值分别为和Xi为 X中第i个元素，为X1所在行里X1后一行元素，X 为X1所在行里X1后一列元素。
[0064] (5)使用迭代法求解TV约束后的线性方程，其具体过程描述如下：由于无法直接 求解添加TV约束后线性方程，所W我们引入新参数y，其可W定义为yi=DiX，然后原方 程式可W转换为： 阳0化]
[0066] 为了求解运一问题，我们将其转换为求解一个拉格朗日方程式最小值的问题，用 L(x，iii)表示运一问题，其具体表达式为：
[0067]
[0068] 其中：上式中第一项为约束项，其他四项为惩罚项，用于保证最终估计值的准确 性和鲁棒性。运里，第二项和第四项为线性惩罚项，W保证估计值满足线性方程的线性特 征；第S项和第五项为二次惩罚项，用于使估计值具有一定的鲁棒性。0 1、6、e和A分 别对应四个惩罚项的权重系数，其中，P和A为选定的常数，0 1和e的值则随着每次迭 代改变。为了能有效快速地求解运一问题，我们使用可变方向法（Alternatingdirection method，ADM)来求解运一问题。在ADM中，首先，我们假定iii为已知来求解X的值，其具体 计算过程如下：
[0069]
[0070] 其中，k和k+1分别代表第k和k+1次迭代，运个方程的梯度g(xk)可W表示为：
[0071]
[0072] 由于我们要求的是方程的最小值，所W使g(xk) =0,运时，我们就可W得到xk的 解，其表达式如下：
[0073] xk"=xk-akg(xk)
[0074] 其中，ak为求解步长，我们通过Amijo非单调线性捜索来获取。
[0075] 之后，我们假定X为已知来求解iii的值，其具体计算过程如下：
[0076]
[0077] 运一方程可W通过二维阔收缩值法求解，其具体表达式为：
[0078]
阳0巧]最后，我们更新方程中的惩罚项权重0 1、P、e和A。两个常数权重P和A的 理论取值范围为24到2 13,而的0 1和e值则是在每次迭代中更新，其具体的表达式如下：[0080]
[0081]ek"二ek-人（Axk-AT)
[0082] 之后，经过多次迭代之后，获取阳T时间修正序列。迭代次数达到300次或满足迭 代停止判断是迭代结束，迭代停止判断的表达式如下：
[0083]
[0084] (6)如图3所示，本实施方式通过Merge方法将两组时间修正序列合并成一个最 终的时间修正序列具体描述如下：在分别获得行方向和列方向的时间修正序列后，假设两 个序列分别表示为^ = ，...，。产，护，af，…，。fl和8 =悼|，畔，...，砖1，护作-\...，巧'];其中， j为每个探测器单元内所对应的晶体阵列的晶体分割数，Di(i= 1~n)为探测器编号，n为探测器总数；让后按探测器编号对行方向和列方向上的时间修正序列进行merge操作， 合成最终的时间修正序列。其具体过程如下：W行方向上同一探测器编号下时间修正序列 护，挣，.,.，皆为基底，^列方向上同一探测器编号下时间修正序列於l必>，...，6；^为分布，对所 有探测器编号，将基底按分布从新投影成一组新的的序列[=[才1，早，.…<>广，<-\...，碱1， 具体投影方式如下： 阳0化]
[0086] 其中：螺L为分布序列的均值；之后再交换基底和分布，用一样的方法获取一组 新的序列悼'，却1，...，喘，却vr，...，〇求两个序列的平均值，所得的新时间修正序列 即为最终的时间修正序列。
[0087] W下我们通过实验来验证本实施方式的实用性和可靠性，图4所示了实验的基本 流程。
[0088] 实验中，我们使用的PET系统是日本滨松光电子有限公司的大脑PET系