面向相干 X 射线成像的复杂度引导鲁棒相位恢复
图像与视频处理
2024-04-18 v1 医学物理
摘要
从相干 X 射线成像（CXI）实验中记录的含噪不完整傅里叶强度数据重建稳定可靠的解是一个具有挑战性的问题。以若干误差减小（ER）迭代结尾的松弛平均交替反射（RAAR）算法是一种常用选择。RAAR-ER 算法通常从独立的随机初值出发运行数百次，以获得试解，再对其平均得到相位恢复传递函数（PRTF）。本文中，我们从近期工作引入的复杂度参数视角审视采用 RAAR-ER 方法获得的相位恢复解。我们观察到，单次运行的 RAAR-ER 算法得到的解具有比基于复杂度参数预期更高的复杂度，表现为解中出现虚假的高频颗粒状伪影，即便对多个试解平均后似乎也无法完全消除。随后我们描述了一种 CG-RAAR（复杂度引导 RAAR）相位恢复方法，可有效解决该不一致问题并提供无伪影解。CG-RAAR 方法首先用模拟的无遮挡含噪傅里叶强度数据说明，之后应用于 CXIDB 数据库中可用的中心遮挡含噪蓝细菌数据。采用 CG-RAAR 的仿真与实验结果表明，相较于流行的 RAAR-ER 算法有两方面重要改进。经平均后的 CG-RAAR 解更可靠，因其包含与 PRTF 曲线估计分辨率一致的最小特征。其次，由于单次运行的 CG-RAAR 解无颗粒状伪影，平均过程所需的试解数量得以减少。
引用
@article{arxiv.2205.04094,
title = {Robust phase retrieval with complexity-guidance for coherent X-ray imaging},
author = {Mansi Butola and Sunaina Rajora and Kedar Khare},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04094},
year = {2024}
}