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一类分布由离散数据层析型重建的分辨率分析

数值分析 2020-12-30 v2 数值分析

摘要

f(x)f(x)xR2x\in\mathbb R^2,为沿光滑曲面S\mathcal S具有跳跃间断的分片光滑函数。令fΛϵf_{\Lambda\epsilon}表示由其离散Radon数据f^(αk,pj)\hat f(\alpha_k,p_j)得到的Lambda层析(LT)重建。各变量的采样率约为ϵ\epsilon。首先,我们对一般的x0Sx_0\in\mathcal S计算极限f0(xˇ)=limϵ0ϵfΛϵ(x0+ϵxˇ)f_0(\check x)=\lim_{\epsilon\to0}\epsilon f_{\Lambda\epsilon}(x_0+\epsilon\check x)。一旦知道了极限函数f0(xˇ)f_0(\check x)(我们称之为离散过渡行为,简称DTB),便可容易地求得重建的分辨率。接下来,我们证明S\mathcal S的直线段会在fΛϵf_{\Lambda\epsilon}中导致非局部伪影,且这些伪影与fΛϵf_{\Lambda\epsilon}中有用的奇异性强度相同。我们还证明即使x∉Sx\not\in\mathcal SfΛϵ(x)f_{\Lambda\epsilon}(x)也不收敛到其连续类比fΛ=(Δ)1/2ff_\Lambda=(-\Delta)^{1/2}f(当ϵ0\epsilon\to0时)。文中给出的数值实验结果证实了这些结论。我们还考虑了一类具有与经典Radon变换伴随算子相同典则关系的Fourier积分算子B\mathcal{B},以及一类分布gE(Zn)g\in\mathcal{E}'(Z_n)Zn:=Sn1×RZ_n:=S^{n-1}\times\mathbb R,并在由离散数据g(αk,pj)g(\alpha_{\vec k},p_j)计算Bg\mathcal{B} g时得到了易于使用的DTB公式。精确重建和LT重建是这一更一般理论的特例。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.05774,
  title  = {Analysis of resolution of tomographic-type reconstruction from discrete data for a class of distributions},
  author = {Alexander Katsevich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.05774},
  year   = {2020}
}