光声层析成像中的压缩感知与稀疏性

提高成像速度是光声层析成像的一个核心目标。对于大多数现有光学检测方案所采用的顺序扫描方法而言，此问题尤为重要。在本工作中，我们利用压缩感知技术来解决该问题。我们证明，通过允许一般的线性测量而非逐点压力值，可以显著减少测量次数。压缩感知的一个主要要求是要恢复未知量的稀疏性。为此，我们提出了针对三维光声层析成像的稀疏化时间变换的概念。我们建立了一个两阶段算法，在第一步恢复完整的压力信号，然后应用诸如反投影的标准重建算法。这产生了一种新颖的重建方法，其复杂度远低于现有的光声层析成像压缩感知方法。对模拟和实验数据的重建结果证实，所提出的压缩感知方案能够在空间分辨率不降低的情况下显著减少空间测量次数。