开源 MATLAB 包用于射线 Born 反演的定性超声断层扫描introduction与数值验证
数值分析
2025-11-25 v1 数值分析
摘要
我们提出了一个用于从传输式超声数据重建声速图像的 MATLAB 软件包。该软件包基于两点射线追踪，并实现了两种互补的反演策略用于图像重建。第一种是时飞行(ToF)方法，产生低分辨率、低对比度图像且几乎无伪影；第二种是射线 Born 反演方法，将高频射线理论与 Born 近似相结合，用于生成高分辨率声速重建。前期的 ToF 重建用于为更高级的射线 Born 方法提供初始估计。该软件包的核心由四个射线追踪算法组成，本研究针对已知解析轨迹和累计声学路径长度对其准确性进行评估。此外，两种图像重建策略均通过数值上针对模拟合成数据集以及实验上的开源体内和体外数据集进行了验证。
引用
@article{arxiv.2511.18511,
title = {Introduction and Numerical Validation of an Open-Source MATLAB Package for Quantitative Ultrasound Tomography via Ray-Born Inversion},
author = {Ashkan Javaherian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18511},
year = {2025}
}
备注
This study first introduces an open-source toolbox, available at the following GitHub repository: https://github.com/Ash1362/ray-based-quantitative-ultrasound-tomography/. It then presents numerical validation of the four ray-tracing algorithms developed within this toolbox