用于明场电子断层扫描与稀疏插值的即插即用先验

科学成像中的许多材料与生物样本具有非局部重复结构。这些结构通过扫描电子显微镜和电子断层扫描进行研究。在二维图像采集几何中对单个像素进行稀疏采样，或在断层扫描实验中对投影图像进行大倾角增量的稀疏采样，能够实现高速数据采集并最小化电子束造成的样本损伤。本文中，我们提出了一种利用图像中非局部冗余的电子断层重建与稀疏图像插值算法。我们调整了一个称为即插即用（P&P）先验的框架，在正则化反演设置中解决这些成像问题。P&P 方法的强大之处在于它允许将多种现代去噪算法用作断层扫描和图像插值的“先验模型”。我们还给出了确保 P&P 方法收敛的充分数学条件，并利用这些见解设计了一种新的非局部均值去噪算法。最后，我们证明该算法在模拟和真实电子显微镜数据上均产生比其它方法更高质量的重建，并具备改进的收敛特性。