具有L1范数空间正则化的二阶超声弹性成像
图像与视频处理
2022-01-10 v1 医学物理
摘要
两帧射频（RF）之间的时间延迟估计（TDE）是准静态超声弹性成像的主要步骤之一，其通过估计组织力学特性来检测组织病变。基于正则化优化的技术是一类重要的TDE算法，其优化由数据恒常性和空间连续性约束构成的非线性能量泛函，以获得所考虑时间序列帧之间的位移和应变图。现有的基于优化的TDE方法常考虑位移导数的L2范数来构造正则项。然而，此种形式过度惩罚位移不规则性，并给估计的应变场带来两个主要问题。第一，不同组织间的边界模糊。第二，目标与背景间的视觉对比度欠佳。为解决这些问题，我们在此提出一种新颖的TDE算法，其中考虑一阶和二阶位移导数的L1范数（而非L2范数）来设计连续性泛函。我们通过平滑绝对值函数的尖角来处理L1范数的不可微性，并以迭代方式优化所得代价函数。我们将该技术称为具有L1范数空间正则化的二阶超声弹性成像（L1-SOUL）。在清晰度和视觉对比度方面，L1-SOUL在本研究所有验证实验中均大幅优于GLUE、OVERWIND和SOUL这三种近期发表的TDE算法。在模拟、体模和体内数据集上，L1-SOUL相较SOUL的对比噪声比（CNR）分别提升67.8%、46.81%和117.35%。L1-SOUL代码可从 http://code.sonography.ai 下载。
引用
@article{arxiv.2201.02226,
title = {Second-Order Ultrasound Elastography with L1-norm Spatial Regularization},
author = {Md Ashikuzzaman and Hassan Rivaz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02226},
year = {2022}
}