一种优化区域知识先验的稀疏角锥束X射线发光断层成像方法

作者：张海波; 寇姣姣; 黄启辰; 刘英杰; 侯榆青; 贺小伟; 周明全; 张瑞^*

来源：光学学报, 2022, 42(01): 218-227.

• 医用光学
• 可行区域
• 知识先验
• 锥束X射线发光断层成像
• 逆问题

锥束X射线发光断层(CB-XLCT)成像是一种可在生物体外对早期肿瘤进行有效检测的新型医学成像技术。稀疏角CB-XLCT成像加速了CB-XLCT技术的实时成像转化进程。然而,相对于传统多角度成像,稀疏角CB-XLCT成像的逆问题病态性明显加剧,这对传统成像方法的有效扩展提出了挑战。基于稀疏非凸Lp(0<p<1)模型,提出一种迭代重加权裂分增广拉格朗日收缩算法,进一步结合经典非凸算子提出一种鲁棒稳定的可行区域提取方法,进而作为优化的知识先验指导靶标的准确重建。设计了数字鼠和物理仿体实验,分别结合经典L1范数和L0范数的代表算法验证所提方法的有效性和稳健性。实验结果表明,所提方法不仅可有效求解稀疏角CB-XLCT成像逆问题,还具有良好的可扩展性。

• 单位
  第四军医大学; 军事口腔医学国家重点实验室