关于基于传播的X射线相位衬度成像和断层扫描中Paganin方法的优化

Paganin方法在基于传播的相位衬度X射线成像和断层扫描中的图像重建近年来已被广泛接受，有超过一千篇出版物引用其使用。本文讨论了相对于简单图像质量指标（如信噪比和空间分辨率）以及基于参考的指标（对应于重建图像与在具有完美空间分辨率和无噪声的设置中获得的“真实”图像之间的相对均方差异）优化该方法的方法。详细研究了Paganin方法的内在正则化参数相对于重建图像中空间分辨率的优化问题。还证明了将Paganin方法与成像系统点扩散函数的Tikhonov正则化解卷积相结合，可以提供比标准版本方法显著更高的图像质量。获得了一些相关图像质量指标的解析表达式，并与数值模拟结果进行了比较。讨论了使用多种不同图像质量指标的优化方法的优缺点。这项研究的结果预计将在实际X射线成像和用于图像去噪和分割的深度机器学习模型训练中发挥作用。