采用快速貝葉斯匹配追蹤的單視圖X射線發(fā)光斷層成像
本文關(guān)鍵詞: 光學(xué)分子影像 X射線發(fā)光斷層成像 單視圖重建 貝葉斯匹配追蹤 可行區(qū)域迭代收縮 出處:《光學(xué)精密工程》2017年05期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:為了緩解單視圖X射線發(fā)光斷層成像中出現(xiàn)的不適定性問(wèn)題,提出了一種結(jié)合區(qū)域迭代收縮策略的快速貝葉斯匹配追蹤方法。該方法將貝葉斯模型和貪婪算法相結(jié)合,可以從較少的觀測(cè)值中高效快速地恢復(fù)稀疏信號(hào)。為了進(jìn)一步提高重建精度,將快速貝葉斯追蹤與區(qū)域迭代收縮策略結(jié)合,簡(jiǎn)化了自適應(yīng)有限元方法在網(wǎng)格劃分和系統(tǒng)矩陣構(gòu)建方面的復(fù)雜性,在縮減因子迭代縮小可行區(qū)域的同時(shí),緩解了X射線發(fā)光斷層成像逆向題求解中的病態(tài)性。為評(píng)估該方法的有效性,設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn)與真實(shí)物理仿體實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明,本文方法在加快重建速度的同時(shí),顯著提高了納米發(fā)光目標(biāo)的定位精度和發(fā)光產(chǎn)額的定量結(jié)果,它們分別為0.73mm和0.79μg。真實(shí)物理仿體實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法在實(shí)際單視圖X射線發(fā)光斷層成像中的可行性。
[Abstract]:In order to alleviate the ill-posed problem in single-view X-ray emission tomography. A fast Bayesian matching tracking method combining region iterative contraction strategy is proposed, which combines Bayesian model with greedy algorithm. The sparse signal can be recovered efficiently and quickly from a small number of observations. In order to further improve the reconstruction accuracy, the fast Bayesian tracking is combined with the region iterative contraction strategy. It simplifies the complexity of adaptive finite element method in mesh generation and system matrix construction, and reduces the feasible region while reducing the factor iteration. In order to evaluate the effectiveness of this method, the simulation experiment and the real physical simulation experiment are designed. The simulation results show that. At the same time, the localization accuracy and the quantitative result of luminescence yield of nano-luminescent target are improved significantly. They are 0.73 mm and 0.79 渭 g, respectively. The feasibility of this method in single view X-ray emission tomography is further verified by real physical simulation experiments.
【作者單位】: 西北大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.61640418,No.61372046,No.61401264,No.11571012,No.61601363) 陜西省科技計(jì)劃項(xiàng)目(No.2013K12-20-12,No.2015KW-002) 陜西省自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(No.2015JM6322) 陜西省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(No.16JK1772) 西北大學(xué)自然科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(No.338050018,No.334100032,No.338020012)
【分類(lèi)號(hào)】:O434.1;TP391.41
【正文快照】: 1引言X射線發(fā)光斷層成像(X-Ray LuminescenceComputed Tomography,XLCT)作為一種新型的分子影像技術(shù)[1-4],能夠同時(shí)進(jìn)行功能成像以及分子成像。具體來(lái)說(shuō),就是借助現(xiàn)代光學(xué)分子探針合成技術(shù),利用具有發(fā)光性質(zhì)的納米發(fā)光顆粒合成的分子探針,構(gòu)建一種結(jié)合Micro-CT的新型光學(xué)分子
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,本文編號(hào):1481418
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