互信息约束下双域输入的有限视角光声成像重建
图像与视频处理
2020-11-13 v1
摘要
基于光声效应，光声断层成像近年来发展迅速，正成为临床前与临床研究的重要成像工具。当足够多的超声换能器环绕生物组织放置时，PAT 可通过光与声的混合使用提供深穿透与高图像对比度。然而，受空间与测量环境限制，换能器常以有限角度方式放置，这意味着无换能器覆盖的另一侧存在严重信息丢失。采用常规图像重建算法时，有限视角组织会导致伪影与信息丢失，可能造成医生误诊或漏诊。为解决有限视角 PA 成像重建问题，我们提出同时使用时域与频域重建算法，以获得延迟求和(DAS)图像输入与 k 空间图像输入。这些双域图像具有近乎相同的纹理信息但不同的伪影信息，可使网络在输入层面学会区分这两类信息。本文提出带特殊设计信息共享块(ISB)的双域 Unet(DuDoUnet)，可进一步共享两域信息并区分伪影。此外，我们利用互信息(MI)与一辅助网络（其输入与输出均为真值）来补偿有限视角 PA 输入的先验知识。所提方法在公开临床数据库上验证，展现出优越结果，SSIM = 93.5622% 且 PSNR = 20.8859。
引用
@article{arxiv.2011.06147,
title = {Limited-view Photoacoustic Imaging Reconstruction With Dual Domain Inputs Under Mutual Information Constraint},
author = {Jiadong Zhang and Hengrong Lan and Changchun Yang and Shanshan Guo and Feng Gao and Fei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06147},
year = {2020}
}