用于纳米分辨率X射线相衬成像的模型驱动CT重建算法
图像与视频处理
2023-10-16 v2 医学物理
光学
摘要
基于波带片的纳米分辨率硬X射线计算机断层扫描（CT）系统的低密度成像性能可通过引入基于光栅的Lau干涉仪得到显著改善。然而，由于衍射，所获取的纳米分辨率相位信号可能遭受分裂问题，阻碍了相衬CT（nPCT）图像的直接重建。为克服此问题，本研究开发了一种新的模型驱动nPCT图像重建算法。其中，衍射过程被数学建模为一个矩阵B，由此可反演生成无信号分裂的投影。此外，采用带全变分（PWLS-TV）的惩罚加权最小二乘模型对这些投影去噪，从而直接重建出高精度的nPCT图像。数值与物理实验表明，该新算法可处理具有任意分裂距离的相位投影。结果还揭示，从具有更大信号分裂的投影中可重建出更高信噪比（SNR）的nPCT图像。总之，针对基于Lau干涉仪的硬X射线纳米分辨率相衬成像，一种高精度、鲁棒的模型驱动nPCT图像重建算法得到了验证。
引用
@article{arxiv.2305.08882,
title = {Model-driven CT reconstruction algorithm for nano-resolution X-ray phase contrast imaging},
author = {Xuebao Cai and Yuhang Tan and Ting Su and Dong Liang and Hairong Zheng and Jinyou Xu and Peiping Zhu and Yongshuai Ge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.08882},
year = {2023}
}