一种基于梯度下降的有限数据光声图像重建

作者：常欣雨; 王浩全^*; 任昕泽

来源：国外电子测量技术, 2023, 42(10): 147-153.

DOI：10.19652/j.cnki.femt.2305097

• 光声成像
• 图像重建
• 伴随算子
• 投影梯度下降

光声断层扫描(PAT)是一种新兴的基于光声效应的混合生物医学成像技术，具有高空间分辨率和高对比度。在实际的光声成像中，由于几何尺寸的限制或加速数据采集，探测器采集的光声数据通常是不完整的(有限检测视角和稀疏采样),这将导致重建图像模糊且存在伪影。为了解决有限数据PAT的问题，研究了一种基于梯度最小化的光声图像重建算法。该算法首先使用梯度下降方法获得初始解，然后将其投影到正向约束集上，最后采用二次平滑正则化项进一步提高重建质量。仿真实验结果表明，在有限视角和稀疏采样情况下，算法可以有效抑制图像噪声和伪影，具有较好的重建效果，与经典的时间反转(TR)、插值(ITR)和滤波反投影(FBP)重建算法相比，峰值信噪比(PSNR)分别提高约8.09、5.12和13.84 dB。

• 单位
  中北大学