欠采样传感器下光声断层成像中伴随方法的评估
数值分析
2018-06-25 v1 计算物理
摘要
光声断层成像(PAT)可重建作为人体乳房皮下微血管中瞬时声源的光吸收体分布。PAT的伴随方法,典型的时间反演(TR)与反投影(BP),是通过波从传感器位置传播将时间反演的声信号重新聚焦到源上的方法。TR与BP对接收信号的处理不同,但在二维闭合圆形传感器阵列上连续采样时二者等价。本文从香农采样定理的意义上分析离散欠采样传感器的图像质量。我们分别在一个源-传感器对配置和频域中研究TR与BP的分辨率与对比度。借助汉克尔对成像函数被积式的渐近展开,我们的主要贡献是证明TR与BP分别在对比度和分辨率上具有更优性能。我们还表明TR的被积式包含额外的旁瓣,会降低轴向分辨率,而BP的被积式反之具有相对较小的幅度。此外,若采用更多传感器收集接收信号,全向分辨率会得到改善。然而,针对欠采样传感器,我们提出截断反投影(TBP)方法,通过去除接收信号中的高频分量来增强BP的对比度。我们在从OA-Breast数据库提取的二维投影体模上进行了数值实验。实验验证了我们的理论,并表明所提TBP相比欠采样下的TR与BP具有更好的全向分辨率与对比度。
引用
@article{arxiv.1806.08558,
title = {Evaluation of Adjoint Methods in Photoacoustic Tomography with Under-Sampled Sensors},
author = {Hongxiang Lin and Takashi Azuma and Mehmet Burcin Unlu and Shu Takagi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.08558},
year = {2018}
}
备注
8 pages, 5 figures, and 1 supplementary material. Accepted by MICCAI 2018