通过去噪近似消息传递进行压缩计算机断层扫描重建
数据结构与算法
2020-11-04 v3 最优化与控制
计算物理
医学物理
摘要
从稀疏视角进行 X 射线计算机断层扫描（CT）重建是减少辐射剂量或采集时间的有效方法，例如在固定机架 CT 系统中，但这会导致一个病态逆问题，其求解通常在计算上要求很高。近似消息传递（AMP）技术代表了使用随机线性测量解决欠采样压缩感知问题的最先进水平，但对于如何修改 AMP 以及其在现实世界问题中的表现，目前尚无清晰的解决方案。本文探讨了是否可以在真实的稀疏视角 CT 成像中采用 AMP 框架的问题。所提出的用于断层扫描重建近似推断的算法结合了 AMP 社区内的多项进展，形成了去噪广义近似消息传递 CT 算法（D-GAMP-CT）。具体而言，该算法利用复杂的图像去噪器来正则化重建。同时，为了降低发散概率，将（Radon）系统和泊松非线性噪声模型分开处理，利用前者的高效预条件器和后者在 GAMP 中的广义噪声建模。对模拟和真实 CT 行李扫描的实验证实，所提出算法的性能优于统计 CT 优化求解器。
引用
@article{arxiv.1609.04661,
title = {Compressive Computed Tomography Reconstruction through Denoising Approximate Message Passing},
author = {Alessandro Perelli and Michael Lexa and Ali Can and Mike E. Davies},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04661},
year = {2020}
}
备注
38 pages, 16 figures, to be published in SIAM Journal on Imaging Sciences