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通过同步运动估计增强压缩感知四维光声断层成像

数值分析 2020-09-07 v3

摘要

当前采用顺序扫描的高分辨率三维光声断层成像(PAT)设备的一个关键局限是其较长的采集时间。在先前工作中,我们展示了如何利用压缩感知技术对此加以改进:若使用总变分正则化等稀疏约束图像重建技术,可由新型声学扫描系统获取的适当欠采样 PAT 数据得到具有良好空间分辨率和对比度的图像。现在,我们展示如何对活体组织动态过程成像(4D PAT)进一步提升图像质量。其核心思想是将先前使用的空间图像重建模型与稀疏约束运动估计模型相耦合,以利用数据额外的时序冗余。虽然将使用来自二维数值仿体的模拟数据来说明这一近期开发的联合图像重建与运动估计框架的主要特性,但也会使用来自动态实验仿体的实测数据来展示其在具有挑战性的大规模真实三维场景中的潜力。后者只有在采用精心设计的定制优化方案组合时才可行,我们将对此进行更详细的描述与考察。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.05184,
  title  = {Enhancing Compressed Sensing 4D Photoacoustic Tomography by Simultaneous Motion Estimation},
  author = {Felix Lucka and Nam Huynh and Marta Betcke and Edward Zhang and Paul Beard and Ben Cox and Simon Arridge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.05184},
  year   = {2020}
}