通过 PDHG 中的双通道保真加速有限角 DBT 的低频收敛
最优化与控制
2026-03-26 v1 医学物理
摘要
在限定角度数字乳腿断层扫描（DBT）中，使用加权数据保真项进行原始-对偶优化时，低空间频率分量的收敛速度较慢。我们引入一种双通道保真策略，将 sinogram 残差分解为互补的低通和高通带，使用平方根汉宁（Hann^{1/2}）滤波器系列分别驱动独立的 -ball 约束和对偶更新。该方法在具有 He-Yuan predictor-corrector 松弛的 PDHG（Chambolle-Pock）算法中进行。通过为低频率通道分配更大的对偶步长和略放宽的容忍度，方法在不违反全局 PDHG 稳定性条件的情况下，对近直流（DC）带提供更强的逐迭代校正。实验在 2D 数字乳腿幻像上进行，覆盖多个分辨率，结果表明双通道方法相对于单通道基线实现了 19%--61% 的 RMSE 降低，分辨率越粗糙，问题条件越有利，获益越大，支持在临床上实际可行的有限角 regime 下实现更均衡的频谱收敛。
引用
@article{arxiv.2603.23955,
title = {Accelerating Low-Frequency Convergence for Limited-Angle DBT via Two-Channel Fidelity in PDHG},
author = {Taro Iyadomi and Ricardo Parada and Anna Kim and Lily Jiang and Emil Sidky and William Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.23955},
year = {2026}
}